土地是重要的自然资源,也是基本的生态系统要素,对维持生态安全起着决定性作用。土地利用结构和方式的改变必然引发生态系统的变化,生态系统反过来又会影响土地利用结构和方式变化。2019年,黄河流域生态保护与高质量发展被列为我国重大战略之一。河南省地处黄河中下游地区,既是我国的农业大省,也是人口大省。随着沿黄地区经济快速发展,流域内建设用地规模不断扩张,耕地面积急速减少,土地开发利用不断加深扩大,一定程度对黄河流域的生态安全造成了巨大压力。因此,本研究选取河南省沿黄地区为研究对象,分析其土地利用变化对生态安全的影响,旨在研究科学的土地资源合理利用模式、优化布局各项用地,探讨区域生态保护、土地资源可持续利用协调机制,并为落实黄河流域生态保护与高质量发展的国家重大战略提供一定的科学参考。本文基于RS和GIS技术,利用Arc GIS10.3和ENVI5.2软件对河南省沿黄地区2000年、2005年、2010年、2015年以及2017年五期TM/ETM遥感影像进行了数据的搜集、处理与分析,从而获得土地利用序列数据。同时,结合河南省沿黄地区8个市域2000-2017年的统计年鉴和经济调查数据等,通过定性与定量分析相结合的方法,对本区18年来土地利用变化以及生态安全进行研究。主要内容是:第一,利用单一土地利用动态度和综合土地利用动态度、土地利用程度综合指数、土地垦殖系数、土地利用转移矩阵等,分析河南省沿黄地区土地利用数量、速度、程度、结构、类型变化情况,并在此基础上对该区域土地利用时空变化特征进行总结分析。第二,运用SPSS 21软件,通过主成分分析法中的因子分析,探究影响河南省沿黄地区土地利用变化的驱动因素。最后,分析河南省沿黄地区土地利用变化对生态系统的影响机制,并运用灾变理论与PSR模型建立土地生态安全评价指标体系,从时间和空间两个维度对河南省沿黄地区土地生态安全进行评价分析。主要结论如下:(1)耕地、林地和建设用地是河南省沿黄地区主要土地利用类型,三者面积总和在研究时段内占研究区总面积的比例超过89%。18年间,土地利用变化的总体特征主要是耕地面积大幅的减少,建设用地和水域面积逐渐增加。其中减少的耕地面积主要转化为建设用地,虽有部分草地和林地转化为耕地,但新增耕地的数量远少于耕地的转出量。8个市域中,土地利用变化最显著的是郑州市、焦作市。(2)河南省沿黄地区土地利用变化最重要的驱动因子是人口因素,其次是经济发展水平和工业化因素。人口增加势必需要更多的承载空间,从而扩大了建设用地的需求。经济发展中的GDP与人均GDP、农业生产总值、固定资产投资额以及社会消费品零售额对农用地与建设用地的占比影响较大。此外,河南省虽然是农业大省,但研究区工业总产值远高于农业总产值,工业化加速使得工业用地、交通用地的需求增加,建设用地的规模不断扩大。(3)沿黄地区土地利用变化对生态系统的影响总体呈恶化趋势。五个研究时段内河南省沿黄地区生态改良落后于恶化作用,主要是有助于提高地区生态安全水平的用地类型:林地、草地和水域用地等受到不断扩张的建设用地占用,导致了生态系统的恶化趋势。(4)河南省沿黄地区土地生态安全等级呈现先升后降的趋势,即各市研究期初由不安全级向极度安全靠近,研究期末多数回落到安全级。生态安全级别不稳定的城市主要分布在研究区的中部,不同城市在不同时段的差异性明显。其中郑州市和焦作市在各个研究期内安全等级都不相同,主要原因与当地的人口、经济以及支柱产业有关。