我国西北干旱地区生态环境极其脆弱,民勤绿洲作为阻挡巴丹吉林和腾格里两大沙漠合拢的天然屏障,具有重要生态意义。多年来,随着人类活动的持续影响,民勤绿洲生态环境持续恶化,直观的表现就是土地利用／覆盖变化(Land use/cover change, LUCC)。主要表现为大量开垦土地造成天然植被的破坏并由此导致沙漠化,以及重灌轻排导致耕地土壤盐碱化、沙漠化等现象。本研究应用多种方法对1991-2010年间的LUCC进行分析。通过对TM和SPOT影像的融合提取高精度土地利用分类数据；利用遥感、GIS技术及多种土地利用动态变化参数模型揭示了民勤绿洲土地利用演变时空特点和规律；利用主成分分析法及多元统计回归探究了引起土地利用时空演变的社会经济因素及原因；通过建模及模拟技术手段,预测了民勤绿洲土地利用结构未来的空间格局及演变趋势。本研究初步揭示了民勤绿洲生态环境问题及其根源所在,为防止民勤成为“第二个罗布泊”相关政策的制定提供理论依据。本文主要研究结论如下：1)1991年-2010年间,耕地、未利用地、盐碱地相互转换频繁,其中耕地变化率最高,耕地转换为未利用地主要坝区明显,耕地转换为盐碱地在湖区显著。2000年以前,耕地变化率、土地利用动态度在湖区较高,坝区较低,2000年后,相关指数在坝区继续增高,并且在湖区有这大幅增加。2000年前,土地利用程度综合指数(人类活动影响程度)坝区数值较高,湖区略小；2000年后,该指数在坝区继续增高,并且在湖区也有大幅增加。湖区土地利用类型多样性高于坝区；土地利用类型空间重心呈分散趋势,耕地、居民地向坝区方向偏移明显,未利用地、盐碱地向湖区方向偏移显著。多种景观指数分析发现：绿洲区域土地利用类型多样化,破碎度和不规则性提高。总体来看,自1991年以来,民勤绿洲受人类活动影响非常显著,由点向面逐渐扩展；同时土地覆盖状况进一步恶化,生态环境脆弱性不断加剧。2)利用相关分析及主成分分析法,以受人类活动影响的44个民勤绿洲社会经济指标作为候选驱动因子,通过计算得到影响绿洲土地利用变化的4个主成分：经济发展、农业技术进步、贫富状况及人口变化。建立土地利用类型与主成分之间的多元回归方程,定量分析了土地利用变化的诱因：耕地的变化与经济发展、农业技术进度及人口变化呈正相关；与贫富状况呈的负相关。未利用地与经济发展呈负相关,与其他主成分呈正相关；盐碱地变化与人口变化呈负相关,与其他主成分呈正相关。其他土地利用类型也在不同程度上受四个主成分的影响并且相关系数不同。3)一方面利用数学建模方法,开发了基于Matlab的灰色—马尔科夫程序模块,实证数据检验结果分析说明该模块较Gray预测数量模拟误差率较小,符合模拟精度要求；另一方面通过多尺度的土地利用变化与驱动力之间的二元Logistic回归分析发现：在200米时,其ROC拟合检验值最高；最后利用Autologistic模型进行自相关驱动力计算,结果表明ROC拟合检验较Logistic回归有明显的提高。应用以上多种方法对CLUE-S模型进行改进,然后以1991年土地利用为初始数据,模拟2010年的土地利用及空间格局。模拟结果实证分析表明：新构建的混合模型不仅提高了模拟精度,同时其模拟结果的位置差异率下降、数量一致率上升,明显改善了模拟精度和效果。4)应用改进后的混合模型,设置了3种情景模拟,分析了未来民勤土地利用变化情况：(1)继续1991年-2010年的发展模式和速度：耕地面积将持续大量增加,未利用地进一步减少,大部分耕地的增加由未利用地转换而来；(2)实施关井压田的政策：林地和草地有一定的增加,盐碱化趋势有一定的减缓,但城镇居民地仍然保持快速增长趋势,未利用地变化趋于平缓；(3)加强退耕还林还草政策：林地和草地大幅增加,耕地明显下降,未利用地降幅和盐碱地增幅趋势减缓。情景1下,由于耕地具有易盐碱化和沙尘化的不稳定性,大量的耕地会造成严重的生态后果和灾难,务必要引起相关部门的重视。情景2下,总体生态环境恶化趋势较第一种情景有一定的遏制和改善,但改善力度有限。情景3下,生态环境明显趋于好转。因此,针对民勤绿洲生态环境恶化现状,采取一定的生态环境保护和社会经济措施显得十分必要。建议严格控制耕地的增加,坚决贯彻实施关井压田的政策。大力推广节水灌溉,尽可能减少机井灌溉,减少土地的盐碱化、沙漠化。继续实施生态移民工程,减少人类活动对土地利用变化的影响,使绿洲土地利用／覆盖变化走上良性发展的道路。