港口及临港产业的快速发展对港口城市用地结构和景观生态造成了深刻的影响,准确把握临港区域土地利用景观格局的变化特征、深入研究临港区域景观格局时空变化规律、模拟预测未来景观格局的变化趋势,对制定临港区域土地利用规划和产业布局具有重要的意义。本文以山东省胶州湾西岸所在临港区域为例,利用RS和GIS技术,建立1990-2020年四期的土地景观格局数据库,分析区域内港区和临港建设用地的空间历史拓展情况。从土地景观面积变化幅度、变化速率和相互转移趋势等方面,分析该区域土地利用历史变化。在此基础上,从斑块类型水平和景观水平上计算景观格局指数变化趋势,刻画临港区域整体的景观格局演变特征;基于移动窗口法定性分析临港区域景观空间分异特征;深入分析粒度与幅度的变化对区域景观格局指数的影响,挖掘区域景观格局分析的尺度效应;利用基于网格的景观格局指数计算,统计分析临港区域网格样本的景观格局指数分布特征,解析港口与城市空间扩张过程与区域景观格局指数变化的相关性规律。最后构建FLUS模型与Markov相耦合的空间土地景观格局预测模型,探究10年后港口空间拓展背景下胶州湾西岸景观格局的演变趋势,以指导该区域土地利用合理规划和产业布局。研究表明:(1)港区和临港建设用地空间拓展对胶州湾西岸景观格局造成了深刻的影响,区域内耕地、草地和水域面积显著减少,景观优势逐渐消失;港区用地和临港建设用地面积则大幅度增加,临港建设用地取代草地成为区域内第二大景观,城市化程度和港口产业功能逐步提升。港区用地的增长主要来源于近海水域围垦以及部分滨海区域的建设用地,使得海洋生态遭到了一定程度的破坏;临港建设用地面积的增长主要是侵占耕地和草地。近10年随着社会环保意识的加强,并且受制于胶州湾西岸可开发利用海岸线长度和土地利用空间,港口和临港建设用地扩张步伐也趋于放缓。(2)胶州湾西岸在研究期间内景观结构趋于规则,前期景观优势度和聚集程度下降,分离破碎程度逐渐增大,景观多样性和均匀度趋于增加;后期景观优势度和聚集程度转而上升,分离破碎程度趋于稳定或略有减小,景观多样性和均匀度趋于降低。通过分析景观格局指数粒度与幅度效应选定30m作为临港区域空间幅度范围下最佳粒度。通过对胶州湾西岸80个网格样本进行分析,区域景观聚集程度、多样性和分布均匀程度与港城空间扩张水平呈现二次曲线关系。港城空间扩张水平初期,随着港口建设和城市化的推进,逐渐破坏原先的较为单一的自然景观,斑块间的连通聚集度下降,临港建设用地面积比例的上升导致景观的多样性和均匀程度增长。但当港城空间扩张到较高水平时,临港建设用地逐渐成为区域内的优势景观,分散且规模较小的建设用地逐渐融合形成连片的建成区,斑块连通聚集程度上升,景观分布趋于单一又导致景观多样性和分布均匀度下降。(3)未来10年胶州湾西岸土地利用景观格局变化趋于稳定,港区用地的扩张几乎未占用新的海岸线,而是增加了一定的陆域纵深以满足港口的用地需求。由于受限于地形和耕地红线,临港建设用地增长更多集中在小城镇之间的融合连片,无明显的向外扩张。港区和临港建设用地扩张趋于饱和,故未来应加快港口及其临港产业向外转移。随着产业结构的逐渐稳定,胶州湾西岸由原先的快速发展阶段已向平稳发展阶段转变,需要进一步提高土地利用的集约程度,提升有限土地的利用潜力。