耕地可持续利用是保障粮食安全、促进生态文明建设和协调社会经济发展的重要基础。在快速城镇化和新型工业化的背景下,我国土地利用转型剧烈,大量耕地被不断扩张的城乡建设用地所侵占,耕地合理利用与保护面临严峻挑战。与此同时我们注意到,在耕地利用转型过程中,我国农村地区往往出现不同耕地利用方式造成的耕地利用过程和结果的显著差异,而及时总结和识别这些差异特征及形成原因,既是深入揭示区域耕地利用转型机理的重要前提,也是丰富耕地利用转型理论的有效途径,更可为新形势下区域耕地保护、粮食安全及生态环境保护等国家重大决策提供理论支撑,为农业现代化发展和耕地可持续利用提供服务。我国长江中游地区耕地利用发展历史悠久,近些年随着国家长江经济带和中部崛起等战略的实施,耕地利用转型呈现显著差异特征,论文选取长江中游地区湖北、湖南、江西三省为典型研究区,基于土地科学、地理学等学科基础理论,以数据可视化、尺度转换和数据集成与分析等现代空间数据处理技术为方法,以GIS、空间统计为主要技术支撑,着眼于区域资源优化配置及耕地可持续利用,从区域耕地利用形态变化的视角出发,梳理我国耕地利用转型理论基础和科学内涵,重点探究耕地利用过程中耕地利用形态变化的转型特征、发展阶段与影响机理等重要问题,具体包括:耕地利用形态(显性/隐性形态)时空演化特征、耕地利用转型发展阶段、耕地利用转型机理的系统研究,探讨如何针对不同类型耕地利用转型模式进行优化调控,并提出了协调长江中游地区耕地利用转型的对策建议与保障措施。本文的主要研究内容与结论如下:(1)结合土地利用转型理论与已有耕地利用相关研究成果,从理论层面探讨了耕地利用转型内涵、转型发展阶段及其演化机理。耕地利用转型是在特定时期内,依据国家/区域发展目标,通过技术/政策手段引导耕地利用从一种形态变为另一种或多种形态的时空演化过程,表现出复合性、空间异质性、时间动态性、阶段性和目标导向性等基本特征。通过不同程度/类型耕地利用转型要素交互影响,耕地利用转型周期会形成“出现期-快速期-融合期-平稳期”等发展阶段。在某一耕地利用转型周期内,国家/区域发展目标会通过外部要素刺激耕地利用需求,从而改变耕地利用的始末形态,而这种改变则需通过某种转型路径/模式才得以满足耕地利用需求。(2)从耕地利用形态视角,构建耕地利用转型特征测度模型,定量刻画了长江中游地区耕地利用显性和隐性形态2个维度的耕地数量等4个要素时空格局。1990~2015年间长江中游地区耕地利用形态经历了剧烈而非均衡的演变过程。其中耕地利用显性形态经历了“阶段下降,快速上升,平稳降低”的变化过程,呈现出以武汉、长沙、南昌等主要城市为中心向外扩散的梯度分布特征。耕地利用隐性形态则经历了增减不一的变化过程,转型幅度差异显著,而转型速度较为平稳。分析发现,随着地形起伏度上升,耕地利用显性形态的转型幅度与转型速度逐级降低,而耕地利用隐性形态则表现出从三级向两极逐级递减趋势。(3)从协调视角出发,25年间长江中游地区不同类型耕地利用形态间表现出较强空间聚集效应。结合耕地利用形态时空特征,发现长江中游地区呈现五类耕地利用模式。就不同时段而言,长江中游地区耕地利用形态存在明显的正向线性协调关系,即耕地利用转型综合度和耦合度越高,耕地利用形态间协调发展越好。在此基础上,通过监测相邻转型时段突变点位置,诊断得出了1990~2015年间长江中游地区耕地利用转型发展阶段为:集约高速转型低度协调阶段、要素较平稳较低协调阶段、规模转型趋近于集约转型中度协调阶段、产能低速转型较高协调阶段和规模转型趋近于产能转型高度协调阶段。(4)长江中游地区耕地利用发生转型,受自然地理环境与社会经济发展变化等多种客观要素影响,且表现出空间非均衡性。自然地理环境是耕地利用形成的基本条件,而社会经济发展对耕地利用转型发展具有促进作用。以土地产权制度为例,土地产权制度固化了农民与耕地关系,但良性的土地产权制度改革能够激励耕地利用行为,从而促进耕地利用合理转型。现实情况下,长江中游地区耕地利用转型则受多种自然地理环境和社会经济发展要素共同作用而形成,其坡度和人均GDP变化量等影响因子对耕地利用转型表现出较强的空间非均衡性。(5)结合国家/区域发展目标,依据长江中游地区耕地利用转型类型区特点,设定符合实际情况的“直接-控制-最终”的转型目标,提出需因地制宜地制定耕地利用政策,科学调控长江中游平原区、丘陵区和山地区耕地利用转型过程的具体调控策略为:长江中游平原区作为粮食主产区,耕地利用转型应朝着以粮食作物为主的集约经营模式发展。长江中游丘陵区以江南丘陵为主,耕地利用转型应朝着以经济作物为主的复合经营模式发展。长江中游山地区地形起伏大,耕地利用转型应朝着特征农业精细化经营模式发展。