自20世纪80年代开始,全球变化科学(Global change science)作为一门以研究全球环境变化为对象的新兴科学在逐步形成;世界各国科学家普遍认为土地利用/覆被变化(Land use and land cover change, LUCC)是全球变化的重要组成部分。目前国内外在这方面的研究侧重在一些代表性地区,通过遥感、野外观测与调查统计数据的模型计算与分析,探讨LUCC过程、驱动机制与环境效应。对区域土地利用/覆被变化现代过程机制、驱动力及环境响应定量研究正在成为当前土地利用/覆被研究的新动向。策勒绿洲位于新疆塔里木盆地南部和田河流域绿洲区域是南疆人类活动最频繁、最剧烈的地区之一,具有独特的社会～经济～自然组合体生态系统和民族文化特色。对该地区土地利用空间结构变化及其环境响应定量研究有利于对干旱区大系统的深入认识,揭示干旱区土地利用变化的驱动力机制,土地利用变化对生态系统结构与功能的影响机制,以及调控人地关系机制等核心科学问题。在理论上与当前国际前沿科学中的LUCC研究相一致,有重要的科学价值。系统动力学(System dynamics)是一门基于系统论,吸取反馈理论与信息论的精髓,并借助于计算机模拟技术。该方法的优点是能定量地分析各类复杂系统的结构与功能的内在关系,能定量分析各种特性,擅长处理高阶、非线性问题,适宜于客观的长期动态趋势研究。正因为土地利用研究涉及人口、生态环境、社会经济、以及技术、政策等诸多方面,是一个因子众多、复杂的反馈系统,其大量的数据交叉重叠混合,主次互相隐含,而随时间的不断变化而相应变化。所以,应用系统动力学进行系统的整体分析,剖析系统所有要素的因果反馈关系,综合模拟、分析、调整既必需又可行。同时由于系统动力学能够全面模拟分析系统诸因素变化以及模拟不同决策下的长远动态。因而,可对长周期性的战略措施进行有效的分析和提供相应的依据。由此表明应用系统动力学对土地利用/覆被变化过程进行定量分析具有明显的优点。本研究以前人对新疆塔里木盆地南部地区研究成果和大量的野外调查第一手资料为基础,选取山区～绿洲～荒漠生态系统与人类活动为一体的策勒河流域作为研究对象,提出了人为、自然因素综合驱动下引起的土地利用环境响应评价的指标体系,探索了定量研究方法;分析了1949~2000年以统计口径得到的39个与社会经济条件有关的指标数据,和实地测量获得的关于土地环境、水环境的系列指标;通过大型统计软件STATISTICA中的主成分分析模块来处理数据,最后选择出了15个统计指标和10个实测、综合指标,并进行了策勒绿洲耕地动态变化趋势分析,为了定量的揭示耕地面积变化的驱动因子以及其主成分,采用多元统计分析方法来研究其耕地变化及驱动因子之间的定量关系。本研究利用野外实地调查与当地统计资料,采用系统动力学的原理和方法,依据社会经济子系统中人口、经济(GDP)、市场调节(粮食自给率)、土地政策以及技术进步(粮食单产)五大因素,在供求平衡条件下驱动土地利用子系统,从而调整土地利用系统结构的思路,给定封闭和交流两种状态,构建了策勒土地利用SD理论框架模型。