中国北方农牧交错带是中国东部农区向西北部牧区过渡的一条生态脆弱带。具有敏感性、脆弱性和反馈调节机制弱、稳定性差等特征。脆弱的生态叠加人类活动,极易导致该区生态退化。1978年以来,北方农牧交错带经济开始发展,因不合理的土地利用方式,使这一地区的生态趋向恶化,仅沙化面积的扩展速度就达到2460km2/a。2000年后,退耕政策开始在该区实施。从退耕政策实施后的情况看,生态建设工程效果较为明显,生态恶化的趋势得到了有效扭转。但是,在退耕取得明显效益的同时,地下水水位下降,地表水体干涸的生态问题在冀蒙接壤区等地区却凸显出来。水资源供应是生态维持、生产发展的最重要限制因子,水资源的逐渐枯竭使农牧交错带面临着二次生态灾难的危险。　　造成水资源枯竭的原因是多方面的,社会经济是主要影响因素。首先,经济的迅猛发展致使争水现象严重。自经济发展以来,工业耗水量增长较快;农业用水量居高不下,致使水资源超支使用严重。其次,缺乏整体、动态的用水战略规划。各经济部门用水存在着相互制约的关系,经济部门用水缺乏内部协调,因而挤占了生态用水。如何在整体上协调各业用水分配;如何合理布局农业生产及确定发展方向,就成为当前农牧交错带面临的十分紧迫的问题。通过基于水资源限制条件下的土地利用格局优化研究,确定主要用水增长的经济部门——工业用水的极限标准;农业有效灌溉耕地面积及格局,是农牧交错带实现生态、生产双赢乃至区域可持续发展的基础科学研究课题,也是当地制订生态保育、生产发展规划相应对策的迫切要求。　　本文以冀蒙接壤区为研究案例区,借鉴CLUE-S模型框架实现土地利用格局优化。首先,以调查获得的社会、经济、水资源数据为基础,运用系统动力学模型、情景分析法,分析在地下水资源承载力范围内各种发展模式对未来用水的影响,进而确定合理的工业用水量,并在此基础上获取水浇地面积。其次,考虑如下限定条件,确定水浇地格局:1)利用GIS技术分析当地天然植被、人工植被在现有水分条件下其水资源盈亏状况,以水分盈亏作为限定保留水浇地格局的一个条件;2)采用AHP法确定评价土地质量的参评因子及权重,通过综合指数法、GIS技术对土地质量进行摸底,以土地质量高低作为限定保留水浇地格局的另一个条件。最后,在完成2014、2021年水浇地面积和格局限定条件后,采用Supermap软件编程将水浇地配置到研究区内,达到土地利用格局优化之目的,为当地退耕还林(草)提供退耕地数量和空间位置参考。研究主要结论如下:　　(1)锡盟南部与张家口坝上用水增长与工业增长相关性最强,因此对工业增长进行控制基本上可以满足安全用水的规划工作。1)锡盟南部在农业粗放用水情况下,工业用水不宜超过14436.79×104m3/a,农业集约用水情况下,工业用水不宜超过24393.08×104m3/a。2)张家口坝上在限制蔬菜商业化生产及农业集约用水情况下,其工业用水才能得到保证。工业用水不宜超过1934.28×104 m3/a。　　(2)锡盟南部粗放用水情况下,2014年农业用水为17509.13×104m3,2021年为17432.13×104m3;集约用水情况下,2014年为7552.84×104m3,2021年为7475.84×104m3。张家口坝上2014年、2021年种植业用水量分别为9298.85×104m3、9246.83×104m3。水浇地面积逐年减少,锡盟南部粗放用水下,2014年水浇地面积为:72781.65hm2,2021年为72453.44hm2;集约用水情况下,2014年水浇地面积为:31297.11hm2,2021年为30968.89hm2。张家口坝上水浇地面积2014年为38377.23hm2,2021年为38144.73hm2。　　(3)由优化的结果看,锡盟南部水浇地适宜分布在太仆寺旗的东南部,多伦县的东南部和西南部。张家口坝上水浇地适宜分布在张北县的中部和南部地区;沽源县的东部和南部地区。　　(4)从生态服务价值上看,2014年、2021年土地利用格局优化后的生态服务价值为3541569.64×104元、3541711.79×104元,远高于优化前的3296939.77×104元。从经济效益上分析,蔬菜收益高于草地,草地收益高于大田作物。从生产成本上分析,蔬菜的生产成本远高于大田作物,大田作物高于草地。从耗水量上分析,蔬菜耗水量高于大田作物,大田作物高于草地。因此综合比较来看,草地是最合适的土地利用方式。