土地资源是人类赖以生存和发展的重要基础。随着我国经济发展、人口增加以及产业结构升级,对土地的需求与土地的有限性形成一对发展的矛盾,而且这种供需矛盾日益突出,土地的生态效应日益减弱。土地资源的紧缺及不合理利用,严重制约着社会经济和生产力的发展。如何优化利用有限的土地资源,使区域土地资源达到可持续利用,成为了人们广泛关注和学术界迫切要解决的问题。县(市)域土地利用系统是相对独立而具有开放性的系统,是社会经济系统的重要组成部分。它是区域性土地利用系统中承上启下的基本单元,亦是我国土地利用系统中宏观管理和微观利用的一个结合点。本文以位于新疆中部生态环境脆弱地区的阜康市为研究区,从自然、社会经济等方面分析其区域背景,从结构布局、利用程度和效益等方面分析其土地利用现状,并进行土地利用数量、程度变化分析,研究变化驱动机制,归纳土地利用特点,找出存在的问题。在此基础上,运用数学方法构建土地利用空间优化模型,运用SPSS软件对研究区的乡(镇)进行聚类分析,划分土地利用分区,制定各分区土地用途管制措施,提出土地利用分区可持续发展方向。同时,运用灰色线性规划法,设立约束目标年,分析经济社会发展对阜康市土地资源需求形势,构建结构优化模型,进行土地资源需求预测,并从土地潜力、水土平衡、光热资源、基础配套设施建设及经济社会发展等方面对优化模式的可行性进行分析。通过对阜康市土地利用进行优化调整,有助于充分发挥各区域的比较优势,强化各区之间的协作关系,合理进行用地结构调整和布局,以适应区域、产业、经济、人口协调发展,对实现区域可持续发展具有一定的理论研究价值和实践指导性。