经济快速发展地区土地利用变化相当急剧，城市化、工业化等重要过程威胁着城市生态系统的稳定和安全。生态破坏和环境污染损害的是人类生存与活动所依赖的自然支持系统，直接危及人类的生命与健康。城市既是人类技术进步、经济发展和社会问题的汇合处，也是研究生态学和环境问题的重点区域。因此，研究城市生态环境问题，寻求解决城市生态危机的对策，探讨城市环境污染的有效治理措施，协调经济发展与城市环境之间的矛盾，实现城市的可持续发展，已成为城市生态安全中十分关注和亟待解决的一项重要课题。 目前我国正处于经济快速发展，城市化进程加快阶段，我国也承受着生态环境恶化的巨大压力，我国大多数城市已为环境污染、空间拥挤、绿化率低、秩序混乱等严重的城市问题所困扰，昆山市作为我国经济发展最为活跃的地区之一，其城市化过程与生态环境安全之间的矛盾更为突出。本研究在总结国内外生态安全和城市生态的研究的基础上，对城市用地扩展对城市生态安全产生的影响进行分析，以昆山市为典型实例，综合运用GIS技术、景观生态学、城市生态学、地理学、循环经济学等学科理论知识，对昆山市城市用地扩展过程中生态安全进行研究，这对于协调社会、经济发展与生态平衡之间的关系，提高城市土地开发效益，优化城市功能区布局具有重要意义。 （1）本文首先回顾了国内外生态安全与城市生态的研究进展，并简述了城市生态安全研究的相关理论基础，在此基础上，详细阐述了城市化的概念和分类，总结了城市用地扩展的主要模式及其城市用地扩展的主要驱动因素，对比了不同学者对生态安全的概念的定义，在此基础上对城市生态安全概念进行界定，指出城市生态安全研究的主要内容为：生态系统健康诊断、生态系统服务功能的可持续性、区域生态安全分析、生态安全预警研究、生态安全维护和管理。文章还分析了生态安全及其研究的特点，并阐述了城市生态安全研究的意义。 （2）针对昆山市城市土地利用变化特征及其城市土地利用存在的问题，从昆山市1949年至今城市用地扩展进程和模式及扩展的主要特征方面进行剖析，昆山市先后经历了段缓慢发展期（1949～1977年）、老城区改造期（1977～1985年）、新区开发期（1985～1989年）和快速扩展期（1999至今）四个阶段。2004年昆山市城市建设面积达到52.6km<,2>，与1949年相比扩大了近10倍。这主要是经济发展、人口增长、交通运输、政府及市民行为等因素的综合影响结果。对昆山市不同阶段城市用地扩展异向性分析的结果表明：昆山市城市土地扩展与城市化和工业化的发展速度具有较强的耦合性，在1996至2002年昆山市城市土地扩展距离的平均值最大，1982至1992年城市扩展平均距离最小。昆山市城市土地扩展距离和强度在城市不同的方向差异也很大，其中在城市东部年均扩展距离和强度指数最大，其次是西北方向，在西南方向年均扩展距离和强度指数最小。这种城市扩展趋势与昆山市的城市历史形态、自然和人文特点、行政区划和用地功能分区关系很大。各时期老城区用地与新开发区的扩展规模和速度及对城市土地利用扩展的贡献率等数量特征存在着极为显著的差异。城市居住及市政设施用地扩展中心从内向外渐进推移，且扩展的时空模式呈显著的圈层式结构，他们扩展具有较强的空间集中性和中心向心性。城市工业用地扩展的空间形态则以块状式蔓延为主，工业用地扩展同时兼具较明显的空间离散性和轴向集中性。20世纪90年代以来，昆山市以工业用地形式为主的新开发区建设是整个区域城市土地利用扩展的主要动因。工业用地在塑造城市土地利用空间格局中的作用和扩展的贡献率日趋重要。 （3）第五章首先从城市废水、废气和固废排放量几个方面分析了昆山城市用地扩展过程中生态环境变化情况，指出高速的工业化、城市化过程，快速增长的经济可能威胁到昆山城市的生态安全。城市土地资源的利用与生态保护的问题实质是生态环境与经济发展的关系。由于土地资源的供给不足，经济投入的主体不可能以经济发展与生态环境的协调作为自己的经济行为的约束，而很可能加紧开发土地资源来应付短缺土地资源的供给不足。昆山市历年建设面积的增长与工业废水排放总量、工业粉尘排放总量、工业废气排放总量和工业固废排放总量之间具有较明显的相关性。文章详细阐述了城市用地扩展引起的人居环境、景观生态、水资源生态、大气生态和土壤生态等效应。 （4）建立了城市生态安全评价模式，构建了城市生态安全评价的指标体系，探讨了城市生态安全评价的方法，对昆山市1985-2003年的城市生态安全进行评价，评价结果表明：通过计算得出昆山市在用地扩展过程中各年份的生态安全综合指数发展趋势呈U形分布，其中1985年生态安全的综合指数最高，2001年城市生态安全综合指数较低，但城市生态安全水平均处于良好水平，城市生态处于控制范围之内，昆山市生态安全综合指数基本处于Ⅱ级的良好的水平，而城市生态安全的子系统则分别处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不同的等级。昆山市生态安全预警结果表明2003年之前城市生态安全状态虽然波动发展，但一直处于轻警（蓝灯）状态，且趋向无警发展。城市生态安全子系统大多处于中警（黄灯）与轻警（蓝灯）之间，其中城市绿化水平于2003年已达到了无警状态，且发展趋势良好。以目前的发展速度，到2005年和2010年城市生态安全综合水平将仍处于轻警状态，但有了进一步改善。总体上，昆山市城市生态安全水平发展趋势将在平稳中提高，不会出现极为严重的生态问题。 （5）文章对昆山市未来城市空间进行了定位，并分析了其城市用地空间扩展的方向和趋势。针对昆山市目前的生态安全状况，提出一些管理和调控措施。人居环境规划建设方面：首先要有大人居理念，强调人居环境不仅仅是人们居住的场所，也是各类生活序列的综合，其次，要以人为本，通过合理的生态手段为城市居民提供一个优良的居住环境。第三，要有前瞻性和高标准，昆山市目前正处于高速发展的阶段，城市面貌日新月异，高标准和前瞻性显得尤为重要。昆山市景观与城市形态整合方面：结合昆山市的自然环境和城市发展现状，可以设计五块绿楔自北、东北、东南和西方向深入城区；根据昆山市历史发展形成的结构纹理、风貌特征和城市功能团分布，依托城市交通干线和河流在城区的大尺度上可以规划设计大的绿色廊道；根据城市郊区的绿色带和城市的形态特点对城市功能区布局进行合理的布局，使郊区绿色带能更好地为城市生态环境服务，城市形态与郊区绿色带完全整合；在不同的土地功能区边缘根据不同功能区的特点，适当建设不同类型和规模的绿色空间；对水源及道路绿地、建筑周边环境绿化、城市公园绿地等城区绿地斑块建设。工业园区生态安全维护方面：工业污染是环境污染的主要来源，据不同工业的特点选择合适的污染防治策略是必要的。除提高生产设备和工艺外，生态功能区划是较好的选择，根据昆山市各工业园区的自然条件、水资源、土地利用状况、绿化环境等分析，对工业园区生态型土地适宜度和土地生态敏感性进行评价，根据评价结果将工业区划分为两个生态工业园区、三个居住区、几个农业生态区、一个生态保护区。这样使经济与城市生态能协调发展。