我国城镇化进入加速发展时期,人口、产业集聚对城市空间产生极大需求,使我国成为全球城镇用地扩张速度最快的国家之一。土地扩张的盲目性和规划的无序性伴随着空间结构不合理、耕地、生态用地无节制占用,不仅造成土地资源的严重浪费,更引发激烈的粮食安全问题、失地农民问题、城市及周边地区生态质量降低等一系列矛盾。松花江是我国七大重要河流之一,其生态安全不仅关系到东北振兴,也关乎到我国与周边国家的关系。随着松花江沿岸城镇化进程加快,城镇空间迅速膨胀、流域开发加剧,对生态环境造成极大的挤压效应,水体污染、湿地退化、生物多样性降低等问题日益突出。探讨松花江流域城镇空间扩展的生态环境效应对流域生态安全和可持续发展具有重要意义。本研究整合城镇空间扩展和流域生态安全两大热点方向的研究成果,从人地关系协调视角探讨建设用地及其承载人类活动的膨胀对生态环境产生的综合效应,以期对城镇土地优化配置、流域生态安全管理、区域社会-生态系统协调持续发展提供科学参考。论文主要从以下几个方面展开研究:(1)从经济社会发展、建设用地开发、生态环境现状等方面分析松花江流域研究期内城镇土地—生态系统各要素基本特征及发展演变规律,识别系统发展面临的问题和挑战,为量化城镇空间扩展引起的生态环境效应提供基础。(2)以DMSP/OLS影像提取出的建设用地斑块为基础,对比TM影像提取出的全流域、城市市区建设用地面积描绘松花江流域建设用地扩展特征;通过建设用地斑块景观指数刻画城镇空间扩展格局及外部形态演变特征。(3)梳理生态安全相关研究进展,厘清空间扩张压力—土地利用状态—生态环境现状三子系统间互动反馈机制,以人地关系协调发展为出发点和根本目的构建城镇空间扩展的生态环境效应研究框架,在分别刻画各子系统分异特征和演化趋势、分析各子系统内在关联性基础上综合评估城镇土地—生态系统发育水平。(4)构建城镇土地—生态系统耦合协调度评价模型,识别各城市协调发展类型与协调等级,并依据压力—状态—响应三子系统差异化特征识别各地区滞后发展系统及滞后等级,据此归纳出松花江流域城镇土地—生态系统目前主要采取经济先行、生态先行、土地先行3种发展路径。