绿洲是干旱区的精华所在，其稳定延续直接关系到区域社会经济可持续发展。绿洲在人类活动和自然环境变化的双重作用下经历了复杂的演变过程，特别是近代以来，随着人类活动强度和频度的加强，严重干扰了流域水循环转化方式和绿洲的自然演变过程，而每一次流域水循环的改变都会驱动绿洲格局的调整。黑河流域是西北内陆绿洲形成演变和水土资源开发利用具有较好代表性的流域。本研究基于长时间尺度深入剖析黑河绿洲的形成演变过程及其驱动机制，可以为绿洲水土资源的优化配置与绿洲化建设提供理论支持和政策依据。　　在前人研究成果的基础上，将历史文献、历史地图集和重建的水文、气象等多源数据资料相结合，以绿洲水资源开发利用为纽带，基于重建的黑河历史时期人工绿洲的空间分布格局，定量化分析了人工绿洲时空演变与气候变化、出山径流量、旱涝灾害变化以及人类活动之间的关系，辨析出历史时期人工绿洲演变的主要驱动因子并探讨其内在作用机制;另外，依据水热平衡原理建立的绿洲适宜规模数学模型，对黑河干流中游人工绿洲的适宜规模进行测算。本研究的主要内容和结论如下:　　1、参考历史地理学研究的理论和方法，将历史文献分析法、气候变化重建方法、水文重建方法、旱涝灾害重建方法、耕地面积重建方法综合应用于黑河绿洲，建立了一套长时间序列的气候变化、水文、旱涝灾害、人类活动和社会经济数据集，为定量化研究黑河绿洲演变驱动因素提供了数据基础。　　2、系统梳理了流域水资源管理机构与管理制度历史变迁的过程，为现代流域综合管理提供了可以借鉴的历史经验与启示。根据不同时期绿洲灌溉农业发展的特征，将流域过去2000多年的水资源开发利用过程划分为四个阶段:逐水安居阶段（西汉之前）、初步开发利用阶段（西汉—元代）、迅猛发展期（明清时期）和全面开发利用时期（1949-至今）。通过对比分析各时期农业经济政策演化、灌渠分布、耕地面积、人口数量、灌溉用水量的变化，表明绿洲水资源开发利用具有波动性、层积性发展的特征。　　3、为了评价2000年调水政策实施对黑河流域水资源开发利用情况的影响，考虑从流域水资源开发利用条件、经济发展与用水以及流域水环境压力3个角度出发选取了6个指标构建水资源综合压力指数，对流域分水后（2000-2010年）的水资源压力状况进行分析。结果表明:流域近11a来水资源综合压力指数较高，但总体呈下降态势，从2000年的0.58逐步降到2010年的0.28。多年来黑河流域的综合治理包括节水型社会建设等措施卓有成效，但地下水位不断下降、生态环境缺水严重、农业用水比重过高等问题仍未缓解。　　4、流域历史时期人工绿洲时空演变的驱动机制具有“屯垦因素十水资源条件与气候”的交互作用特征。流域人口迁移、民族战争、农业技术水平进步、水利基础设施的增加以及旱涝灾害的发生等因素共同驱动着黑河流域历史时期人工绿洲的时空演变。与现代绿洲演变的驱动因素相比，流域出山径流量不是历史时期人工绿洲演变的驱动因素。但是，水利工程建设驱动了人工绿洲的空间迁移。　　5、在流域水资源开发利用与人工绿洲演变的研究基础上，利用黑河干流中游地区1954-2012年水文气象资料及黑河流域2011年土地利用数据，采用水热平衡原理建立的绿洲适宜规模计算模型，并考虑人工林地和草地的蒸腾量计算绿洲适宜规模。在流域不同来水情景和保证下游用水达到生态恢复目标的前提下，确定了丰水期、平水期和枯水期黑河干流中游的绿洲适宜规模。