由于人口压力、经济增长及长期的土地开发,中国大量原始森林及湿地被消耗,大部分草地和耕地退化,土地利用结构发生了重大变化,区域生态安全受到了严重的威胁。人类活动导致的土地利用/覆被变化(LUCC),不仅改变了自然景观面貌,而且影响着物质循环和能量分配,对区域生态安全起着决定性影响。退耕还林工程(Sloping land conversion program,SLCP)可快速改变土地利用结构,提高区域生态安全水平,是迄今为止我国涉及面最广、投资力度最大的生态建设工程。牡丹江地区属我国典型的寒地山区,生态系统具有脆弱性和敏感性的特点。近年来,人们为了追求短期利益盲目毁林开荒,致使森林资源急剧减少;加之地形复杂,降雨集中,冰冻期长,区域水土流失十分严重,生态环境持续恶化。基于此,本文以牡丹江地区为例,以GIS和数据统计分析技术为平台,定量分析了SLCP对牡丹江地区土地利用结构的影响。在此基础上通过构建区域生态安全评价指标体系、指标标准值的确定及生态安全评价模型的建立,对牡丹江地区退耕还林期间生态安全状况进行分析。结果表明:(1)对牡丹江地区土地利用变化研究表明,退耕后,林地面积大量增加(共增加1520.2km2),草地面积大量减少(共减少878.5km2)。同时,水田、旱田、草地及林地间相互转化较为明显,林地、水田、旱田、草地亦为研究时段内动态变化程度最为强烈的土地类型,由此表明研究区生态环境保护与粮食生产之间的矛盾较为明显。土地利用景观指数变化表明,由于退耕还林工程的实施,短时间内人为干扰强度增大,研究区景观破碎程度加剧,景观稳定指数下降,但随着区域生态格局的形成,相关景观指数值恢复正常。通过对研究区土地利用类型布局变化分析表明:2000-2007年间,研究区耕地变化范围与林地变化范围呈高度相关性,且大多分布在牡丹江中部河谷盆地、林口县北部及穆棱县北部地区。2007-2013年间,研究区林地变化范围主要分布在穆棱县南部及东宁县中北部等海拔较高的地区,耕地变化范围主要分布在宁安县中部、穆棱县南部及牡丹江中部河谷盆地零星区域。除巩固前期退耕还林成果继续加强坡耕地治理外,为保证地区粮食安全,研究区进行了大面积未利用地开垦,同时,在牡丹江市区周边针对一些低覆盖度草地及废弃工矿用地进行了适度地耕地复垦。(2)将土地生态安全内涵纳入到驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型中,构建了区域土地生态安全评价指标体系,利用相关数学模型结合GIS相关软件对指标体系中社会经济统计数据及自然资源数据进行空间化处理;利用熵权法确定指标权重,最终借助综合指数法对牡丹江地区退耕还林前后土地生态安全状况进行综合评价。评价结果表明:退耕后极不安全、不安全及临界安全面积均比例大幅下降,分别由退耕前的13.70%、13.27%和25.08%下降至退耕后的1.60%、8.36%和8.48%,较安全面积比例保持稳定,安全面积比例大幅增加,由退耕前的24.23%上升至退耕后的60.60%。从空间分布角度来看,研究区中部河谷盆地及其周围地区是极不安全的主要聚集地,退耕后,这一区域的生态安全状况有所改善;东南部老爷岭地带由于森林植被增加,土地生态安全状态增强。最后,根据牡丹江地区生态安全现状及发展趋势,提出了生态安全调控与土地利用可持续发展的对策与建议。