粗放式的城市扩张模式导致了生态环境承载力下降、土地利用效率低下及耕地、生态用地流失等一系列城市病。目前,关于城市空间扩张的研究,较少与生态保护、资源承载力等方面结合。本文以西安市为例,基于生态安全格局对城市空间扩张展开系统研究。首先采用空间分析法、土地转移法对2000-2015年西安市土地利用时空演变规律进行分析;其次基于生态保护红线划定生态“源”,利用最小累积阻力模型(MCR)构建综合生态安全格局,并依据栅格“突变点”划分3种不同水平的生态安全格局;最后通过FLUS模型对西安市2020与2030年城市用地进行模拟预测。研究结果表明:(1)在整个研究期内,城市建设用地扩张主要以东北、西及西南方向为主;新增建设用地主要依赖于耕地和草地的转移,且主要围绕建成区向外拓展,总体呈现出从中心城区向外蔓延的趋势。(2)基于MCR模型构建西安市生态安全格局,其中,低水平安全格局面积为4876.64 km~2,占区域面积的48.27%;中水平安全格局面积为6336.45 km~2,占区域面积的62.73%;高水平安全格局的面积为8972.63 km~2,占区域面积的88.82%。(3)基于FLUS模型对2020年城市用地扩张进行模拟与预测,并与西安市总体规划(2004-2020年)进行比较,结果显示在扩展方向上两者基本保持一致,但在用地规模上存在较大差异。(4)为了更好地指导城市空间发展与做好规划预警,基于2015年土地利用数据对西安市2030年城市用地进行模拟与预测,最终确定中水平生态安全格局下的城市空间扩张是解决城市发展与生态保护耦合的最佳发展模式。本研究在构建生态安全格局时,以生态保护红线为生态“源”,与之前直接提取生态用地作为生态“源”相比,较准确地整合了限制开发区,能更好地保护区域生态安全;同时,FLUS模型在模拟城市空间扩张时具有较高的模拟精度,该模型不仅对传统模型做了较大改进,方便操作,而且基于ANN对各类用地相互转换的适宜性概率进行评估,能较为客观地模拟未来土地利用状况,具有较好的普适性,对引导城市发展方向具有重要意义。