土地利用变化会对生态系统功能、生物多样性、水资源和温室气体排放等产生重要影响,是引起生态环境与生态系统服务功能变化的关键因素。近年来,人类利用自然和改造自然的强度不断加大,土地利用方式和结构发生了巨大变化,对地球生态系统产生了较为严重的影响。中国的经济在过去几十年经历了快速的增长,但这种增长对生态系统产生了一些消极影响,人口、经济、资源环境协调发展也面临严峻挑战。合理利用土地,优化土地利用结构,正确处理好经济发展和环境保护的关系变得尤为重要。青藏高原作为我国乃至亚洲重要的生态安全屏障,对维护我国生态安全发挥着重要作用。预测青藏高原未来时期土地利用变化状况,明确可能发生土地利用变化的潜力区域,对提出科学合理的土地利用政策,促进高原生态环境保护具有重要意义。而要准确把握未来土地利用变化的结构和方向,提出“一带一路”政策背景下高原生态可持续发展策略,需要开展不同情景下的土地利用变化模拟研究。本研究利用LCM模型开展青藏高原土地利用变化模拟,该模型专门针对生态可持续研究方面的土地利用变化,分别从土地利用变化潜力、变化位置和变化数量三个视角综合预测某一地域的土地利用变化过程。研究首先利用青藏高原2000和2015年的土地利用数据,计算了历史时期青藏高原的土地利用变化类型、数量和空间配置情况。然后基于卡方值(Cramer’s V)量化了青藏高原土地利用变化与驱动变量之间的关系,确定了用于土地利用情景模拟的驱动变量。根据历史时期的土地利用变化确定了用于构建经验模型的土地利用变化类型,并将其分为与特定土地利用类型相关的五个子模型。再利用多层感知器模型(MLP)同时对五个子模型进行建模,建立了土地利用潜力经验子模型。最后,利用LCM模型中的软预测和硬预测方法开展了未来不同情景下的土地利用变化模拟及预测。并利用趋势面分析法(TSA)对不同情景下的土地利用总体变化趋势进行了对比研究。主要结论如下。(1)草地和未利用地向其他土地利用类型的转化潜力较高,且高潜力区主要分布在高原东部从转化潜力的高低看,草地和林地、草地和未利用地互相之间的转化潜力较高,而林地和水体互相之间的转化潜力相对较低。未利用地向林地、水体、耕地和建设用地的整体转化潜力高,而林地、水体、耕地和建设用地转化成未利用地的整体转化潜力低。草地向水体、耕地的转化潜力相对较高,而水体、耕地向草地的转化潜力相对较低。从转化潜力的空间分布特征看,草地向林地的转化潜力基本呈现由西北向东南递增的趋势,未利用地向林地的转化潜力则基本由西南部向东北部递增。未利用向草地转化的中、高潜力区主要分布在高原东部,而林地向草地转化的中、高潜力区则集中在高原东南边缘。草地转化为水体的中高潜力区集中分布在湖泊周围,而未利用地转化为水体的高潜力区则集中分布在湖泊和冰川周围。(2)自然保护区情景下林地、草地和水体的面积比重增幅较大,生态缓冲区情景下水体面积比重增幅较大正常发展情景下,2015-2050年间林地、草地、水体占比分别增加0.21%、1.39%、0.29%,未利用地面积占比下降和1.89%。自然保护区情景下,2015-2050年间林地、草地、水体面积分别增加0.91%、4.50%和1.10%,未利用地面积下降6.12%。生态缓冲区情景下,2010-2050年间林地、草地、水体面积比重分别增加0.36%、2.25%和0.76%,、未利用地面积比重下降3.30%。与正常发展情景相比,自然保护区情景下林地、草地和水体的面积比重分别高0.69%、3.11%和0.82%,生态缓冲区情景下林地、草地和水体的面积比重分别高0.15%、0.86%和0.48%。与生态缓冲区情景相比,自然保护区情景下林地、草地和水体的面积比重分别高0.55%、2.24%和0.34%。总体而言,自然保护区情景下林地、草地和水体的面积增加最多,生态缓冲区情景下水体的面积增加较多。生态缓冲区的设置对湖泊、湿地等水体面积的保护效果更为明显,自然保护区的设立使林地和草地得到更为完善的保护。(3)高原东部土地利用发生变化的可能性高,而高原西部土地利用发生变化的可能性较低三种情景下土地利用变化的高潜区以及总体变化趋势在高原的东部分布更为集中,在高原的西部分布很少。自然保护区情景下,高原中部土地利用发生变化的可能性显著降低,阿里西北部的湖泊区域变化潜力也大幅降低。生态缓冲区情景下,高原西南部日喀则地区高潜力区域分布范围明显扩大。生态缓冲区情景和自然保护区情景下,林地、草地和水体总体变化趋势的区域范围扩大,未利用地的总体变化趋势则整体向高原北部发生了移动。高原东部土地利用发生变化的可能性高,而高原西部土地利用发生变化的可能性较低。