城市建设用地扩张存在无序蔓延的现象,这种现象导致了生态系统服务功能的衰退,进而影响社会、经济和生态的协调发展。本文以重庆市主城区为研究对象,基于2005年和2015年的DMSP/OLS数据、Landsat数据,利用DN值分类法、最大似然法、扇形统计分析、缓冲分析和公共边测度法等从时间、空间及过程三方面分析了建设用地扩张的特征;同时,基于2005年和2015年MODIS 250m每16天合成的NDVI数据和农作物产量统计数据,利用食物供给模型模拟了2005年和2015年单位面积食物供给服务的空间分布与变化;基于植被覆盖类型数据、MODIS 250m每16天合成的NDVI数据、气象数据(月平均温度、月总降水量、月太阳总辐射量),利用CASA模型模拟了2005年和2015年NPP的空间分布与变化;基于植被覆盖类型数据、土壤类型数据、日降水量数据,利用SCS_CN模型模拟了2005年和2015年径流深度的空间分布与变化;最后,通过相关性分析和归一化分析阐述了不同发展区域生态系统服务的时空分布变化和权衡协同关系变化,探讨了城市扩张过程中面临的问题与挑战,并对未来城市发展提出几点建议。主要结论如下:⑴将重庆市主城区按照发展水平的高低划分为发达区、发展区和乡村区。时间方面,2005-2015年建设用地共增加了373.9km2,发达区由于建设用地分布处于较饱和状态,建设用地的扩张量最小,发展区的扩张量最大。空间方面:建设用地沿着东北西南方向延伸扩张,东北偏东方向的渝北区和江北区受“两江新区”建设的影响,建设用地增量最大。扩张过程方面,扩张过程模式随着与城市中心的距离的变化而变化,整体上以边缘蔓延式扩张过程为主,飞地式扩张过程为辅。⑵生态系统服务空分布与变化规律:2005年和2015年食物供给、固碳和土壤蓄水服务功能在发达区最低,发展区次之,乡村区最高,且三种生态系统服务功能均存在显著衰退现象,衰退幅度最大的区域是发展区,与城市扩张最剧烈的区域在空间上吻合,说明城市扩张导致的土地利用类型变化是生态系统服务功能下降的重要原因。⑶生态系统服务之间的权衡与协同关系受城市发展程度的影响:2005年食物供给与NPP在重庆市主城区均表现为权衡关系,2015年仅在乡村区存在权衡关系;2005年和2015年,食物供给和径流深度在发达区和发展区均存在权衡关系,乡村区存在协同关系。⑷城市扩张对生态系统服务存在显著影响:城市建设用地扩张导致生态系统服务功能呈下降态势,其中发达区的食物供给、NPP和径流深度的变化系数分别是-0.3、0、-0.05;发展区的食物供给、NPP和径流深度的变化系数分别是-0.41、0.1、-0.1;乡村区的食物供给、NPP和径流深度的变化系数分别是-0.15、0.02、-0.1。发展区是生态系统服务功能下降最大的区域,食物供给是衰退最显著的生态系统服务功能。⑸通过研究发现,重庆市建设用地扩张存在无序蔓延现象,这种现象破坏了生态系统功能,降低了环境容量,影响市民居住的舒适性,房价过高导致很多城市居民并实现真正的城市化,城市化的质量不高,对此认为在发达区应该增加绿化设施建设,发展区土地冒进式扩张应该得到控制,乡村区继续加强生态调控功能,在提高生态环境的同时,解决市民精神压力如房价过高等负担,推进以人为核心的新型城市化发展。本文的研究结果为解析重庆市主城区城市化过程中的问题成因,寻求城镇化的协调发展之路,合理规划城市发展提供了科学依据。