原州区位于黄土高原西部的宁南山区，为固原市的一个县级行政单位，长期以来被国家确定为生态环境重点建设地区。早在20世纪80年代初，中科院等相关单位就在该地区开展以小流域为基本地域空间单元的水土保持综合治理科研实践。2000年以后，该区又正式实施了国家退耕政策，土地利用变化明显。同时基于两点考虑：首先，县级尺度作为基层行政单位，是我国土地持续利用、管理和规划的最佳尺度。其次，在黄土高原地区，小流域综合治理的关键和核心就在于土地利用格局优化调整。　　 因此，本文以原州区为例，基于3S技术，结合野外工作以及社会经济统计数据，从系统角度，在县级和小流域两个关键尺度层次上，以县为主，以小流域为补充，优势互补，动、静结合，层层深入，开展县级尺度土地利用格局与优化模式研究。　　 主要研究结论如下：　　 1.土地利用条件　　 从系统角度，综合分析原州区土地利用的地理区位、自然和社会经济条件的优、劣势。　　 2.土地利用现状格局　　 从动态与静态联系来看，土地利用现状格局既是土地利用格局历史演变的结果，又是土地利用格局功能分区的现实基础。研究表明，2006年原州区土地利用现状格局基本特征可以概括为：以草地和耕地为土地景观基质，以耕地、草地、林地为主要景观类型，并表现出一定的地域分异性规律，这就为合理利用土地资源奠定了空间格局基础。　　 3.土地利用格局变化过程　　 对原州区1990—2000年退耕前期和2000-2006年退耕期间土地利用格局变化进行对比分析。研究表明，1990—2000年耕地增加较多，增加面积比例为2.45％，草地减少明显，减少面积比例为3.26％，林地有少量增加，景观多样性增加，优势度减少、破碎度增加，土地利用格局变化极具不合理性；2000—2006年耕地减少较多，减少面积比例为4.67％，林地增加较多，增加面积比例为4.35％，草地数量变化较小，草地质量存在一定的退化现象，在退耕影响下，土地利用格局总体趋于稳定和合理。并从地学图谱角度，进一步探讨土地利用格局变化分析方法，以弥补定量分析方法的不足。　　 4.土地利用格局变化生态环境效应　　 从耕、林、草地适宜性、NDVI、土壤侵蚀三方面对比分析土地利用格局变化生态环境效应。研究表明，在1990—2000年，原州区草地转为耕地的主要过程中，草地和耕地适宜性等级降低，植被覆盖状况变差。轻度土壤侵蚀减少面积比例9.82％，而强度侵蚀和极强度侵蚀分别增加面积比例10.630％和5.18％，土壤侵蚀强度总体趋于增大。在2000—2006年，受退耕影响，耕地转为林地的主要过程中，耕地、林地、草地适宜性等级上升，但各地类最适宜性等级面积比例增加并不明显。植被覆盖状况有所好转，但处于不良植被状况的第4等级面积比例在700％以上。强度土壤侵蚀减少和中度土壤侵蚀增加均较明显，面积比例变化分别为11.06％和13.490％，土壤侵蚀总体状况好转。　　 5.耕地变化驱动机制　　 利用1990—2006年社会经济统计数据初步探讨了原州区耕地变化驱动机制。研究表明，在假定社会经济政策没有大的改变前提条件下，耕地变化驱动机制可归纳为经济发展、人口增长以及农业现代化与粮食生产水平。就社会经济政策而言，其驱动耕地变化阶段性特征明显，而且更具主导性。　　 6.县域土地景观功能分区　　 以原州区土地利用现状格局为基础，以景观生态学原理为指导，进行土地景观功能分区，并结合前面各章分析，进而为原州区土地合理利用和总体景观格局优化调整指明方向。　　 7.小流域土地景观功能分区与优化模式　　 最后，以原州区河川乡上黄村小流域为例，基于2006年土地利用现状格局，通过小流域土地景观功能分区和土地综合评价，提出相应土地景观优化模式。