本文根据库伦旗巴尔敦沟小流域土地利用现状图、地形图等图件和实地调查数据,利用地理信息(GIS)系统,建立数据库,并运用空间分析和数理统计方法,对小流域土地利用现状进行景观生态分析,提出多种景观指数指标,结果表明小流域内景观类型较少,没有比较明显的优势景观类型,斑块分布较均匀,景观破碎度较高。小流域内地形极为复杂,地形、土壤理化性状、土壤侵蚀与土地利用关系密切,通过调查数据分析可以得出:(1)小流域总势为北高南低,区域内沟系发育较好,沟道纵横,呈树状发展,土地利用类型呈现“不集中,不连片”的格局。(2)耕地的土壤物理性质及水分状况最好,林地稍差,林牧居中,其次为牧草地,最差为农林复合;在土壤化学性质方面:耕地>牧草地>林牧复合>林地>农林复合。综合而言,耕地土壤理化性状最好,农林复合最差。(3)耕地、水域和其他用地由于人为因素的干扰,土壤侵蚀程度不大,草地和部分林地土壤侵蚀较为严重。结合地理信息数据库和实地调查资料,利用综合指数法对巴尔敦沟小流域土地资源利用进行评价,评价选取坡度、地貌部位、土壤有机质等10个评价因子,利用专家打分法确定权重,计算综合分值,以分级法将耕地分为四个等级,林地分为三个等级,草地分为二个等级。根据土地资源评价结果,利用线性规划法对巴尔敦沟小流域进行土地利用优化,在经过变量设置、条件约束和分析目标函数后得出该流域土地利用格局的最优模式,优化结果表明:耕地面积总体减少7.91%,但耕地质量有所提高;林地面积变化明显,整体增加14.16%;草地面积整体减少6.38%;水域面积略有减少,其他用地面积增加0.32%。该结果符合生态安全、因地制宜和防控侵蚀的原则,达到小流域土地利用格局优化的目的。