生态安全是人类由古至今发展进步的必要基础,在历史发展的长河中,不同时期的发展均伴随着不同的生态环境变化。进入21世纪以来,丝绸之路重新被赋予新的发展活力,丝绸之路经济带的发展关系到新经济格局的建立,这条极具发展潜力的经济带势必发展迅速,其规模的扩张必然会给生态脆弱的新疆区域带来环境污染、生态破坏、资源匮乏等一系列生态安全问题,因此,丝绸之路新疆段生态安全的研究对丝绸之路经济带的可持续发展有重要意义。生态安全的发展是基于人类社会活动复杂变化的动态过程,经济,社会和自然共同作用于整个生态系统,生态安全的定量评估可从经济系统,社会系统和自然系统角度出发,通过全面系统地分析其生态安全水平及变化特征,以期为丝绸之路经济带核心区经济,社会和自然持续协调发展提供科学依据。本文以丝绸之路新疆段的北线,中线和南线为研究区,运用灰色关联评价模型,计算生态安全灰色关联系数,对研究区生态安全水平进行等级评价,并结合空间分析法,分析不同时间点时空上生态安全演变特征,基于三角模型原理,通过运用综合指数法分别计算出经济发展指数(EI),非社会协调指数(NSCI)和非自然环境承载指数(NNCI),对生态安全状态及趋势进行评价分析;通过耦合协调度模型和障碍度模型分别从子系统和单个因子角度出发剖析丝绸之路北线,中线和南线生态安全水平的主要驱动机制;最后以2003年-2015年生态安全灰色关联系数为基础数据,运用GM(1,1)预测模型分别预测出2016年-2020年丝绸之路新疆段北、中、南三条线路生态安全指数。主要研究的结论如下:(1)通过计算生态安全灰色关联系数,对研究区生态安全水平进行时空等级评价。2003-2015年,丝绸之路新疆段生态安全关联度指数逐年增大,生态安全等级由很不安全逐渐发展为安全状态,发展趋势良好。北线,中线和南线总体生态安全水平呈依次递增状态;空间上,北线的中段区域,中线和南线西部区域生态安全水平发展总体良好,北线乌鲁木齐经济圈附近生态安全等级水平达到最高,主要包括乌鲁木齐市,昌吉市,吐鲁番市和呼图壁县等,中线的库尔勒市及其周边生态安全水平提升也较快,主要有库尔勒市,轮台县和尉犁县等,南线以喀什市为中心的生态安全水平较良好。(2)基于三角模型原理,通过运用综合指数法分别计算出经济发展指数(EI),非社会协调指数(NSCI)和非自然环境承载指数(NNCI),结合三角模型生态安全等级评价标准,北线城市生态安全水平主要集中于Ⅳ区域即弱安全状态,中线和南线主要集中在Ⅴ区域即不安全状态,虽然中线和南线主要集中于最低等级区域,但中线大部分城市主要集中在Ⅴ区域的较高水平,而南线主要集中在Ⅴ区域的较低水平。(3)通过耦合协调度模型从子系统角度出发,计算2003-2015年丝绸之路新疆段生态安全经济,社会和自然各个子系统综合指数,根据各子系统发展指数把三线路的各个城市进行发展类型的划分,北线被划分为6类,中线和南线均被划分为5类,其中三线路城市发展类型属于社会进步凸显和经济发展凸显的数量较多,自然效益凸显城市类型较少;计算并分析耦合协调度的空间分异图,2003年-2015年,丝绸之路新疆段区域经历了由较低水平的耦合协调向较高水平耦合协调发展的过程,总体发展历程是失调衰退类-过渡类-协调发展类,其中,北线耦合协调水平较高,且发展稳定,中线和南线耦合协调水平薄弱,尤其南线发展缓慢。(4)通过运用障碍度模型更进一步从单因子角度剖析丝绸之路北线,中线和南线各城市生态安全的主要障碍因子,并且对2003年,2007年,2011年和2015年四个时间点的北线,中线和南线的综合障碍因子进行比较分析,结果表明北线主要障碍因子随着时间变化越来越偏重有关经济和城市化水平方面的因子,中线的障碍因子主要集中在有关农业和人口方面,南线主要障碍因子出现频率较高的是有关耕地面积,农作物总播种面积,耕地化肥施用强度和垦殖率等因子。(5)运用GM(1,1)预测模型,以2003年-2015年丝绸之路新疆段生态安全灰色关联系数为基础数据,构建丝绸之路新疆段生态安全关联系数预测模型。分别预测出2016年-2020年丝绸之路北、中、南三条线路生态安全指数,预测结果显示,未来5年,丝绸之路新疆段三线路生态安全指数均有不同程度的增加,生态安全水平发展趋势总体良好。