对于城市而言,其生态系统结构很容易受到不加约束的城市扩张模式的影响,粗放式的发展模式导致生态环境急剧恶化,对区域生态安全以及城市可持续发展造成了严重威胁。在国内加快推进生态文明建设的背景下,人们开始重新审视生态安全和城市扩张之间的联系,协调城市扩张与生态安全之间的关系,对人类社会的可持续发展具有重要意义。在我国快速城镇化的形势下,特别是国家提出东北老工业基地振兴的战略决策后,哈尔滨作为东北老工业基地的重要组成部分,得到了快速发展。建设用地面积增长迅速,城市扩张与生态安全的矛盾显著。本文以哈尔滨市主城区作为研究对象,研究了哈尔滨市在四个不同的时期(2001、2008、2013、2017)城市建设用地扩张特征和生态安全的空间分异状况,研究结果可以作为城市在进行生态质量保护以及未来城市规划方面的参考。主要结论列举如下:(1)2001-2017年间研究区城市建设用地扩张呈现由缓慢到强势增长后又缓慢扩张态势,并且各个区域城市建设用地扩张强度指数也有所不同;2001-2017年哈尔滨主城区城市建设用地分形维数均大于1.5,表明城市建设用地斑块处于无规则运动状态。另外,研究区城市建设用地的紧凑度指数均大于0.7,接近于1,说明城市建设用地的空间形状趋近于圆形;城市建设用地扩张方向性明显,2001—2008年,城市建设用地主要沿正南、正西和西北方扩张,2008—2013年,城市建设用地主要沿西南方向扩张,2013—2017年,城市建设用地主要沿正西和西南方向扩张;不同时期不同区域内研究区城市建设用地扩张模式有所不同,整体看来,蔓延式扩张面积占城市建设用地总增加面积的比例最大,填充式和飞地式扩张面积所占比例较小。(2)2001-2017年研究区生态用地(耕地、林地、草地)面积共减少317.06km~2,其中被城市建设用地占用的生态用地面积为217.61km~2,城市建设用地扩张是生态用地减少的主要因素。(3)2001-2017年间,研究区生态用地景观破碎度提高,景观复杂性增加,连通性降低,景观水平上的景观格局指标变化存在空间分异;从相关系数来看,城市建设用地扩张与各景观破碎度指数、景观复杂性指数、景观连通性指数的相关系数的绝对值均大于0.95,说明,哈尔滨市城市建设用地扩张对周边生态用地景观的破碎度、景观复杂化和景观连通性有较大影响。(4)遥感生态指数RSEI评价结果显示的生态环境状况恶化的区域分布与城市建设用地扩张区域分布基本吻合,表明该研究区城市建设用地增加是导致城市生态环境恶化的主要驱动。(5)建议哈尔滨市优化城市扩张格局,由原来的规模扩张逐渐向集约化扩张方式转变,并且要将高生态质量用地类型的优化改进放在优先地位,加强耕地保护、加强草地和林地的保护,这有利于哈尔滨市的生态屏障建设和绿化建设。