城市社会经济的飞跃发展给人类创造了充足的物质财富,伴随着世界进入到“城市时代”,城市地表环境和景观格局发生了巨大的变化,带来诸多的生态问题。乌鲁木齐属于干旱的大陆性气候,生态环境较为脆弱和恶劣,一旦遭到破坏就很难进行恢复,因此进行合理的生态安全探究有其极为重大的价值。本文选择乌鲁木齐市为研究区域,以1990、2002、2014和2018年4期的Landsat TM/ETM+、OLI数据和相关统计数据为数据源,采用监督分类法提取了乌鲁木齐市景观类型空间分部信息,以景观生态学理论为基础对研究区4个时段景观格局进行了基于类型水平和景观水平的分析。然后使用移动窗口法,详细分析了4个时段间乌鲁木齐市景观格局内部水平差异。再从景观格局变化和社会经济影响因素出发,采用压力—状态—响应(PSR)模型,构建3个层次、17个指标的乌鲁木齐城市生态安全评价指标体系,开展以1990-2014年时间尺度上的城市环境生态安全评价。得出以下结论:(1)乌鲁木齐市的城市景观类型总共分为草地、林地、建设用地、耕地、水域和未利用地6个类型,在1990-2018年期间,在这些景观面积中有明显增减变化的是未利用地和建设用地两个类型,未利用地的类型面积表现出持续下降的趋势,建设用地面积总体呈现增大的趋势。面积变化最小的是水域,水域总面积基本上保持不变。乌鲁木齐城市中未利用地和建设用地两种景观类型的变化速率最快,其面积变化最为显著。(2)1990年,城市内部破碎化程度和异质性都比较低,城市正处于发展阶段,城市化水平较低。在2002年这一时期,乌鲁木齐城市向外扩展的速度呈现显著的增大趋势,城市化水平进一步的提高。而在2014年,乌鲁木齐城市向外扩展的速度依然不断增加,城市化水平较之前有所提高,城市正处在高速发展时期。在2018年建设用地呈现继续向外扩建的趋势,斑块密度虽在减少,破碎化程度进一步增大。在1990-2018年间,乌鲁木齐市各类景观呈现向破碎化的发展趋势,建设用地破碎化最为严重,优势度不断增加。而未利用地边缘异质性有所增加,优势度则呈现降低趋势。草地的异质性也有明显的增强现象,而林地则为区域内破碎化程度和异质性最大的景观类型。耕地的空间分布趋于分散化发展。整体看1990年至2018年间的乌鲁木齐市景观格局,其景观的空间形态趋于复杂和显著的不规则性。景观分割指数呈持续上升态势,景观的破碎化程度也随之增加。景观多样性增大且异质性增强,各斑块类型在景观中趋于均衡化的分布态势且景观整体组分在面积比例上的差别不断缩小。(3)从“压力”“状态”和“响应”来看,在压力方面生态安全较好的年份为2018年,生态安全值最小的是2002年,2014年的生态安全值和2002年的生态安全值很接近,主要是因为2018年人均GDP为最高,接近全国水平,人口自然增长率为负值,因此,2018年的压力安全值为最高。2002年人口总数量增长迅速,对生态安全的影响较大,压力较大,到2014年,虽然总人口数量依然很大,但是因为近几年来提倡可持续发展理念,总体压力较小,是比较和谐的发展状态。状态方面,1990年的安全值为最高,是因为受人类活动的影响较小,景观面积中林地面积和水域面积的比重较大,香浓多样性指数和破碎度指数较小,因此1990年压力安全指数为最高;2018年的为最低,这一年受人类活动的影响比较强,林地面积和水域面积的比重为最小,破碎度化程度为最大,因此2018年的压力安全值为最小。响应方面,1990至2018年的响应安全值相近,安全值指标当中差距最大的是文教、卫生、科学事业支出,2018年为最大,说明2018年环境污染投资有明显的提高,表示对生态环境的改善影响较大,但与标准值之间还有所差别,针对环境治理方面的投资有待提升。(4)乌鲁木齐城市生态安全评价结果的分析探究中可知,1990、2002、2014、2018年的综合生态安全指数依次为0.5797、0.5186、0.5290和0.5738,分别属于二级、三级、三级和二级安全级别,即良好状态、一般状态、一般状态和良好状态,整体上的生态安全形势表现较好。生态安全值在1990年期间达到最高,生态安全值最小的是2002年。2014年期间的生态安全值始终位于中等水平,而2018年生态安全值重新呈现出高值。在1990至2018年期间,人为因素对生态环境的改善影响较大,但乌鲁木齐市仍需在生态环境保护和治理方面加大投入以促进区域生态安全。