生态系统韧性,与经济、社会等要素韧性共同构成城市系统健康运行的基本保障,是城市系统韧性的重要组成部分。我国快速的城市化与城市生态环境建设的滞后,导致生态环境问题频发,威胁城市生态安全,成为制约城市发展的重要因素;为此,我国将生态文明建设纳入城镇化发展的任务与目标中。城市面临不断涌现的自然灾害、气候变化等不确定性的扰动与冲击,进一步加剧城市风险,威胁城市生态安全。应对城市长期发展累积的内在压力以及外来不确定性风险的冲击,韧性城市理念为城市生态安全发展提出了解决思路,成为城市研究与实践领域关注的热点。本研究以长春市为案例城市,从景观生态学视角出发,基于城市生态系统内外部双重支撑作用,即维持景观本底及满足城市韧性发展对生态系统供给需求的能力;尝试构建基于景观本底视角及基于“暴露-适应”视角下生态系统韧性评价模型,通过对长春市生态系统韧性的定量化测度,归纳总结其生态韧性演化规律与特征;并利用仿真模型对长春市2030年城市扩展进行多情景模拟及生态韧性评估,提出生态系统韧性优化的建议。论文主要包含三大部分:第一部分:理论研究部分,由第一章和第二章构成。主要界定了城市生态系统韧性的概念,梳理了城市生态韧性、城市生态安全问题研究的相关文献和理论,提出了生态系统韧性研究的意义、技术方法及研究框架。第二部分:实证研究部分,由第三章至第六章构成。第三章从认知基础层面定量刻画长春市土地利用及景观格局演化状况;第四、五章基于景观生态学理论与方法,构建基于景观本底视角、“风险-连通性-潜力”视角下的城市生态系统韧性模型,并从数理分析、空间格局及关联格局三大方面归纳长春市生态系统韧性演化规律与特征;第六章结合PCP模型与ERS模型综合评估长春市生态系统韧性,对其演化格局进行分析;并利用仿真模型预测2030年城市多情景模拟下生态系统韧性状况。第三部分:应用与结论部分,由第七章与第八章构成。第七章基于前述理论与实证分析,总结国内外生态韧性典型案例经验,确立生态韧性优化原则及景观格局视角“斑块-廊道-基底”空间优化途径,从中心城区、市区双视角及多尺度网络构建、国土空间规划落实等四个方面提出长春市生态系统韧性优化策略。第八章为本文的结论与讨论部分,着重总结了本文的主要结论、分析了本文的创新点并对后续研究及不足进行相关展望。研究发现:(1)1985-2015年,长春市建设用地的大幅扩张造成了生态用地不断压缩,加剧了自然生态景观向人文景观的转换频度、速度与空间幅度;中心城区的蔓延式扩张日益威胁城市南部生态屏障,而重点镇区则进一步加速了生态景观格局的破碎化、破坏生态系统的完整性及稳定性。(2)无论是基于景观本底视角,还是“风险-连通性-潜力”视角下的长春市生态系统韧性水平均出现显著下降趋势;并呈“东高西低、南优北劣”地域空间格局,低韧性区集中分布在西部平原地区、南部山谷平原及市区东部边缘区域,以大黑山脉为主体的生态屏障区、其韧性水平整体较好;生态系统韧性具有“西冷东热”的关联格局特征。(3)长春市综合生态系统韧性水平长期处于相对较低水平且整体呈下降变化趋势;空间分布呈现稳定的“东高西低”格局,高、低韧性分布格局较为稳定,空间异质性特征显著;而城市化不同发展阶段对生态系统所处相应的适应性循环阶段具有直接影响;多情景模拟显示出东北向及市区交通沿线将成为城市扩张主导方向,城市生态涵养区在建设用地扩张及人类活动的双重作用影响下,面临众多生态威胁、逐步成为长春市生态脆弱区及敏感区。(4)基于国内外生态韧性典型案例经验,确立了生态系统韧性优化的冗余性、多样性、多尺度网络连接性等原则,从景观格局“斑块-廊道-基底”要素出发,提出了生态系统韧性优化的主要途径;依据生态韧性优化原则与途径、长春市韧性演化状况,从中心城区及市区尺度提出绿地斑块设置、绿色廊道构建、生产生活绿色节能化、生态完整性保护等方面具体优化策略,并注重多尺度生态网络的连接作用,最后从国土空间规划层面提出生态系统韧性优化的管理措施。(5)本文得到以下结论:生态系统韧性空间格局受景观类型分布格局影响呈典型的异质性特征;生态系统是缓解或消除城市风险的重要途径;自然生态空间是生态系统韧性的贡献主体、人类活动强度对其产生负向作用;生态系统韧性与生态系统景观本底质量密切相关;多尺度的景观要素体系是生态系统韧性优化的重要途径。