随着工业化、城镇化及农业现代化的快速发展,土地利用形式、程度以及结构趋于多样化,土地利用根据社会经济与自然环境发展目标的多样性引导着土地利用功能的多样化,然而,不合理的土地利用过程致使社会经济与生态环境之间矛盾凸显,土壤污染、水土流失、耕地减少等问题日益严重,由此造成的粮食短缺、生态恶化等问题已成为威胁社会经济及生态环境健康发展的重要因素。生态退耕作为调整陆地生态系统结构与功能以应对土地利用过度干扰的重要途径之一,生态退耕有效地促使区域土地利用结构逐步有所优化,生态系统功能日趋完善,生态环境质量不断提高。因此,科学有效地辨识生态退耕背景下土地利用变化过程及其对生态环境产生的影响,规避土地利用过程中的生态风险,科学合理地进行土地利用调控对实现区域景观的可持续发展具有积极意义。黄土高原作为我国重要的生态脆弱区之一,区域城市相对密集、人口稠密、产业集聚等社会经济发展状况给生态系统带来巨大的压力,加之土地利用过程中土地过度开垦、方式不合理、程度不集约、结构不优化等问题致使水土流失、土地沙化、土壤污染等生态问题日益突出。但经过十几年的生态退耕,生态退耕工程促使区域土地利用结构逐步优化,生态环境功能不断完善。延安市作为黄土高原生态退耕的典型示范区,其根据区域土地利用结构、方式及程度等特点,积极响应国家生态退耕政策,区域生态环境质量随着退耕过程的逐步推进而显著提高。本文基于生态退耕的背景,以位于黄土高原中南部的延安市为典型区,以土地利用“变化—机制—效应—优化”为研究主线,在对土地利用变化、驱动机制和生态效应进行阐释分析的基础上,通过土地利用景观分区以探究不同尺度的景观可持续利用模式,为其进行合理高效的生态退耕及生态环境保护提供科学借鉴,以促进区域社会经济与生态环境协调可持续发展。本文主要研究内容与结论如下:(1)土地利用变化的时空特征分析。生态退耕背景下延安市土地利用发生了显著的变化,生态退耕具有显著的空间分异性,土地利用转化因生态退耕而具有方向性和差异性。2000-2015年延安市主要以耕地、林地和草地为景观基底,其中,耕地面积快速减少,林地面积大幅度增加,草地面积稳步增加。生态退耕面积随高程和坡度的增加均呈现先增大后减小的趋势,退耕面积主要集中于高程第II级(925-1115m)、第III级(1115-1275m)和第IV级(1275-1442m)和坡度6~15、15~25,所占退耕面积比重均在70%以上。生态退耕过程中,耕地北多南少、林地南多北少以及草地分布相对均匀的空间格局致使北部退耕耕地主要转化为林地和草地,转化程度相对较大,而因南部耕地较少,退耕耕地转化为林地和草地的程度相对较小,退耕耕地转化为林地和草地的面积占退耕总面积的94.26%。(2)土地利用变化驱动机制研究。生态退耕背景下延安市土地利用过程因自然因素、人文因素与政策因素等的综合作用致使不同土地利用类型发生了显著的变化,且各因素对不同土地利用类型变化的影响具有差异性。从各驱动因素的综合作用来看,耕地变化主要因地均GDP变化量和到最近农村居民点的距离等因素,林地变化主要因到最近农村居民点的距离、总人口密度变化、GDP年均增长率及到最近道路的距离等因素,草地变化主要因地均GDP变化量、坡向、总人口密度变化、高程和到最近县级中心的距离等因素,而建设用地变化主要因高程、到最近县级中心的距离和地均GDP变化量等因素的综合作用。从耕地变化的人文驱动因素来看,总人口、人均GDP、第二产业产值及其占GDP比重与耕地变化呈负相关,而非农业人口、农民纯收入、固定资产投资与耕地面积变化具有正向相关性。土地利用变化是在自然因素影响下各人文和政策因素的相互作用的过程,合理的对驱动因素进行管理与调控,可有效的促进土地资源的节约集约利用以及社会、经济与生态系统的可持续发展。(3)生态效应的时空格局分析。生态退耕背景下延安市植被净初级生产力和生态系统服务功能均有所增加,但其变化具有显著时空差异性。2000-2013年延安市植被NPP呈现波动增长态势,植被NPP均值增加比率为68.053%,而植被NPP均值呈现由南向北递减的趋势。2000-2013年延安市植被NPP轻度增加面积最大,而轻度减少和显著增加面积相对较小,其中,植被NPP基本不变、轻度增加和中度增加区域占总面积的比重高达95.980%。2000-2015年延安市生态系统服务价值由244.759亿元增加为264.720亿元,增长率为8.155%。各区县生态系统服务功能均逐步增加,而其功能大致呈现由南向北依次递减的趋势,但其差异程度有所降低。2000-2015年延安市生态系统的调节功能、支持功能、供给功能和文化功能均有所增加且各单项功能差异性程度逐步降低,其比例关系为17.560:11.844:3.586:1.000。(4)土地利用景观可持续模式分析。延安市土地利用景观呈现显著空间差异性,根据区域特征因地制宜的开展土地利用以提升其景观可持续性。从土地利用特征、景观格局分异和生态服务功能等角度,运用系统聚类模型将延安市划分为四个区域,并从市域和区县两个尺度探究景观的可持续模式。市域景观可持续发展应在对市域社会经济与自然环境状况科学分析的基础上,合理设置优化开发区、重点开发区、限制开发区和禁止开发区,有效统筹农用地、建设用地和未利用地,协调土地利用系统各要素之间的相互关系。县域景观可持续发展应适度引导退耕耕地转化方向,优化林地、草地利用结构,科学优化城镇用地、工矿用地和农村居民点用地结构,强化建设用地的集约化利用。同时,本文提出了持续推进生态退耕工程、合理有序优化农地结构、促进建设用地集约利用、科学平衡经济与生态效益以及着力强化生态系统服务功能等保障景观可持续发展的措施。