长春市主城区是吉林省省会,是省内经济最发达、人口最集中区域,且凭借典型黑土资源成为国家粮食保障区,但是,近年来,随着城镇化进程加快,人口迅速增长,人地矛盾日益突出,人类活动不仅改变了耕地景观的组成要素与空间格局,还对长春市土地生态系统带来高强度的开发与利用等外界干扰,导致黑土区出现大量耕地流失、质量退化与污染的现象,迫使黑土耕地原有的生态服务价值功能下降,黑土资源保护与区域生态安全保障方法亟待提出。因此,在这个背景下,本文立足于时间序列尺度,分析长春市主城区黑土耕地景观格局时空变化趋势,为黑土区耕地景观生态安全格局保障体系的建设和黑土区耕地资源的可持续利用提供理论依据。本文以2009年至2014年长春市主城区(朝阳区、南关区、二道区、宽城区和绿园区)的土地利用数据和长春市统计年鉴数据为研究的基础数据,依据景观生态学理论与方法,充分利用GIS空间分析技术和Fragstats4.2景观指数计算软件,以长春市主城区典型黑土分布区域的耕地作为研究对象,深入分析耕地数量、空间布局、景观格局指数演变状况,对长春市主城区黑土耕地景观生态安全格局动态变化进行准确的定量和定性评价。主要结论如下:(1)长春市主城区黑土耕地在研究时期内面积总体呈逐年减少趋势,耕地总量从2009年的429.474 km2下降至2014年的372.429 km2,共减少了57.045km2。同时人均黑土耕地面积逐年减少,从2009年的0.000133 km2/人下降到2014年的0.000114km2/人,且城市建成区周边耕地面积减少量显著高于外城,可见长春市近年来扩张速率较快,占用耕地量较大。研究区耕地结构以旱地为主,水浇地和水田较少,六年间旱地在各辖区均有不同程度的减少,水浇地的减少区主要位于南关区,水田的减少区则主要分布在绿园区。研究时期内宽城区为主要的耕地资源减少区,表征2009-2014年长春市城市发展走向以东北向为主。研究期间研究区黑土耕地利用变化率和动态度均呈负值,由2009-2010年时段的-3.463%上升到2013-2014年时段的-0.336%,表现耕地减少速率逐渐降低。黑土耕地流转情况显示研究区耕地流出与流入面积之比为62.3:1,流出远高于流入,耕地的主要去向为城镇建设占用,城镇建设用地面积的扩张直接导致部分优质黑土耕地流失,并且耕地分布格局变化剧烈,保护形势更加严峻。(2)通过耕地景观指数测算,对长春市主城区黑土耕地景观格局演变进行分析。研究发现黑土耕地景观的面积加权平均形状因子(awmsi)、分维数(f)、分离度(d)、破碎度(pd)和边界破碎度(ed)随时间序列呈波动上升趋势,分别由2009年的0.276、1.278、0.665、0.317和0.286上升至2014年的0.295、1.283、0.708、0.351和0.305,这一系列景观指数上升说明研究区黑土耕地斑块向着不规则、复杂化和细碎化演变,并且六年间宽城区、二道区和南关区等三个辖区的景观指数相对较高,显示出2009-2014年间长春市主城区的主导发展方向为东北和东部方向,而且由于城镇化过程中建设用地迅速外扩和交通网的密集,导致一系列景观指数上升和区域间不平衡,同时也表现出研究区黑土耕地景观格局的稳定性逐渐降低。(3)研究区黑土耕地景观格局变化导致景观生态安全程度的时空分布特征差异显著,以研究区的伊通河为界东部区域耕地景观安全程度低于西部区域。在六年期间,耕地景观生态安全程度呈下降趋势,其值从2009年的0.593下降到2014年的0.534,伴随着景观生态安全程度的下降,耕地景观脆弱度呈上升态势,并且不同等级区域转化明显,2009年到2014年耕地景观生态安全性相对较低的Ⅰ级区和Ⅱ级区面积逐渐增多,安全性相对较高的Ⅲ级区面积缩小,主要扩大区落在北部、中部和东南等三个方向上。耕地景观生态安全重心逐渐向西南方向偏移,六年共偏移了1621.795m。表现出耕地景观安全性东部低于西部,北部低于南部。在长吉一体化产业布局的带动下,长春市建成区迅速向东北、东部和西南方向发展。大量黑土耕地资源流失、景观廊道的增加破坏了原有的城郊耕地景观,使耕地抵御风险的能力下降,景观安全性降低。