三百多年来,随着移民涌入和“蒙地垦殖”面积的持续增加,造成内蒙古草原面积锐减,自然环境恶化。热别是近七十年来,在人口增加、全球气候变化以及强烈的人类活动扰动的背景下,农牧交错区土地沙化、水土流失、荒漠化加剧,生态环境明显退化。为了廓清内蒙古农牧交错风沙区土地退化机理和修复进程中生态系统稳定性,应用Landsat TM,ETM+以及OLI遥感数据和3S技术集成,对内蒙古农牧交错区典型性区域的乌兰察布市四子王旗、呼伦贝尔市阿荣旗和牙克石地区进行了土地利用/覆盖变化研究,应用土地利用时空变化特征模型,揭示了近30年来四子王旗的土地利用时空分布特征以及变化趋势;并对三个研究区土壤理化性质进行了测定,结合生态因子分析了内蒙古农牧交错区典型区域土地退化的驱动机制,定量分析了土壤侵蚀对四子王旗土地退化的贡献程度;应用污染指数法和生态系统健康指数,对研究区重金属污染特征和生态系统活力、组织力和恢复力以及稳定性进行了定量分析。研究结果表明:(1)近30年,阿荣旗和牙克石的土地利用变化较小,而四子王旗的土地利用变化较大,具体表现为建设用地、林地、草地、盐碱地的增加,耕地、水域和沙地趋于减少,且土地利用结构呈现不稳定态势,土地利用程度不断提高,土地利用类型空间转移不平衡。(2)干旱多风等独特的气候特点,以及该区域土壤母质、类型、养分以及土壤重金属污染的特性和植被盖度之间相互影响,多因素综合作用,成为驱动农牧交错区土地退化的重要因素。(3)通过RUSLE模型定量研究近30年四子王旗的土壤侵蚀状况,研究表明该地区土壤侵蚀总体上呈现出先下降后上升的趋势,并且近年来土壤侵蚀模数急剧增加,土壤侵蚀越来越严重。(4)通过对不同作物覆盖的农田生态系统健康评价结果分析,小麦生态系统健康指数最高,达到0.5800,油菜最低,为0.1050。其中,保护性耕作田健康指数显著高于马铃薯、油菜和燕麦,说明不同耕作措施、种植结构、种植密度是影响农田生态系统健康的重要因子。该结果以期为农牧交错区的土地退化防治提供科学依据,为我国北方农牧交错带的生态综合治理提供参考,为退耕还林还草、退牧还草以及京津风沙源治理等提供案例借鉴。