土地资源是人类赖以生存和发展的最基本资源,人类的各类生产活动都离不开对土地资源的利用。在生态脆弱的干旱区与荒漠区,土地资源往往因经济发展而受到了诸多的生态环境压力。磴口县是典型的半干旱区与荒漠绿洲交错区,当地可供人类使用的土地资源比较有限,而当地易遭受沙化的生态环境又使土地资源变得更加脆弱。此外,当地的土地生态经济系统被输入进大量的化肥、农药、除草剂和石油等工业产品以满足快速增长的人口和人类消费的需求,致使土地荒漠化、土地盐渍化、地表土壤破坏和土地污染等影响土地资源可持续性问题大量产生。因此,把磴口县作为研究区,来对其进行土地利用的模拟预测并根据模拟结果进而分析其土地资源可持续性等问题具有极为重要的现实意义。本文基于能值分析理论并结合当地土地利用情况及社会经济统计数据,于2016年末开展工作,分析研究了县域1998-2015年的土地利用变化及土地资源可持续情况。结果表明研究区的土地资源可持续性不断下降。在此基础上,利用半变异函数(Semi variation function)及荷尔蒙调节机制(Hormonal regulation mechanism)对 CA-Markov模型进行改进,构建SHCM模型。经过精度验证后,用此模型模拟了磴口县在效率主导与生态主导两种不同发展模式下未来一百年的土地利用变化及并分析了其可持续性状况。本研究结论总结如下:(1)对磴口县在1998-2015年土地利用变化的分析结果表明,磴口县对土地利用的主要形式是改造利用裸地,土地类型主要转变是耕地的增加和裸地向林草地的转变,是研究区生态恢复的典型表现。通过对本研究期内的磴口县土地系统能值数据分析,也在可持续性利用方面印证了上述土地利用变化结论。同时能值分析也得出一些其他结论:在磴口县土地生态经济系统内,建设用地系统对土地总体能值影响最大,但建设用地系统自身处于严重的“消费型”系统,可持续性较低,面临较大环境压力;在1998-2015年间,磴口县土地生态经济系统总体能值产出在不断升高的同时,土地环境负载指数(ELR)在不断上升,土地可持续利用指数(ESI)在不断下降。说明研究区面临的环境压力在该时段内较差,并且未来的可持续性发展也并不乐观,急需措施来遏制。(2)以1998-2015年的磴口县土地利用数据为基础,对生态主导模式和效率主导模式下磴口县在未来百年的土地利用变化进行模拟预测。结合土地利用模拟数据与能值分析数据可以得到:在效率主导模式下,土地利用变化最显著的特征是林草地面积的减少与建设用地面积的增加,结合能值分析结果可以得出:效率主导下,经济增长较快,能值产出效率及数量明显增加,然而土地资源的可持续性受到了极大的破坏,林草地面积显著地减少;在生态主导模式下,土地利用变化特点是裸地面积的大幅减少与耕地面积的增加,而建设用地面积未有大的变动。结合能值分析可以看出:生态主导下,经济的发展将停滞不前,而土地资源的可持续性发展得到了有效的保持。(3)磴口县位于荒漠绿洲交错区,其地理位置对防沙治沙与生态保护的意义十分重大。通过对研究区已有土地利用、能值数据的分析,结合两种模式下的预测结果得出的结论均不尽人意。简单的工业扩张将导致环境急剧恶化,要保持磴口县土地生态经济系统的可持续性,经济发展就要通过产业升级和技术创新来实现,取舍和平衡好生态保护与经济发展之间的关系。