一直以来，人类社会通过土地利用变化，不断改变着物质资源的配置方式，进而影响着区域物质输入/输出的规模以及种类。尤其是进入工业化社会以后，过度开发利用储存性资源(即所有的矿藏和土地资源)，造成废弃物质的数量日益增加，严重影响区域物质代谢过程。可见，通过对土地利用变化的物质代谢响应的研究既可以认识物质代谢变化原因和机理，又可以对物质代谢变化进行预测和调控，从而为促进人们合理利用资源和可持续发展提供服务。本文在系统总结国内外土地利用以及物质代谢研究的基础上，以地理学、生态学和社会代谢等学科理论为指导，深入探讨了土地利用变化的物质代谢响应机理以及规律，并以苏州市为例，对土地利用变化的物质代谢响应机理进行实证分析。可见，文章主要由四部分构成： 一是国内外研究进展综述。主要从三方面进行了阐述：(1)物质代谢的研究背景；(2)物质代谢的基础性研究，包括不同层次的物质代谢吞吐量的研究和物质代谢定量分析方法的探讨；(3)物质代谢相关的研究进展，包括土地利用/覆盖变化、自然环境效应和可持续发展与物质代谢作用关系的讨论。最后，对其未来的发展方向提出了一些建议，认为除了要进一步完善物质代谢研究方法和模型外，还应从土地利用/覆盖变化、研究尺度、政策和行为、生态环境效应等角度对物质代谢进行拓展分析。 二是区域土地利用变化的物质代谢响应机理研究。通过对社会代谢和物质流分析理论的详细分析，验证了人地关系理论、区域有机体思想和生态学理论在土地利用变化的物质代谢响应过程中的应用。在此基础上，揭示出土地利用变化与的基础上，归纳出土地利用变化的物质代谢响应的共同规律。 三是以苏州为例进行的实证研究部分。包括以下几方面的内容：(1)介绍了苏州市的自然地理条件和社会经济发展特征，并对苏州市土地利用现状特征和资源环境约束问题进行了详细地探讨。(2)土地利用变化的物质代谢响应时空变化特征。首先，分析了1996～2005年苏州市土地利用数量、程度、结构和强度等性状特征的变化；其次，利用物质流帐户分析方法，定性与定量地揭示了1996～2005年苏州市物质流全景和物质代谢特征的变化，发现苏州市物质代谢规模呈现总体上升的趋势；最后，运用典型相关分析方法，分析了土地利用变化的物质代谢响应特征，即1996～2005年，苏州市农业用地、建设用地、土地利用结构和程度的变化是物质代谢规模增加的主要影响因素，其中，农业用地变化与物质代谢规模呈负相关关系，建设用地、结构和程度的变化与物质代谢规模呈现正相关关系。(3)快速土地利用变化阶段区域物质代谢效应评价与改善。首先通过对资源生产率减量、增长与反弹效应的分析，发现1996～2005年苏州市未实现物质减量化，物质消耗强度逐渐上升；其次根据EKC分析，未来苏州市的物质消耗规模的增加空间和上升速度仍然较大；第三通过对苏州市环境冲击影响的分析，发现技术因子是影响苏州市TMR最为关键的因素； 第四通过区域比较分析得知：苏州市的资源生产率与发达国家还存在很大差距，但其资源生产率处于国内领先水平，超过上海和全国的平均水平；2005年苏州的人均物质消耗强度接近1997年发达国家的平均水平，而地均物质消耗强度是发达国家1997年平均水平的两倍；1996年和2005年苏州市人均物质排放强度均低于发达国家的平均排放水平，1996 年其地均物质排放强度不到1996年发达国家平均水平的一半，而2005年已经约是1996年发达国家平均水平的两倍。(4)土地利用变化的物质代谢响应时空演变模型及趋势研究。首先对苏州市土地利用变化和物质代谢过程中对环境造成的压力进行了分析，发现苏州市环境载荷和环境压强在2000年以后快速增加；其次对1996～2005年苏州市土地利用变化的物质代谢响应过程的有效性进行了检验，其中有效年份的农用地和建设用地变化率和变化强度均低于其它年份；第三根据最优控制理论分别建立了土地利用变化的物质代谢响应的极小值模型和动态规划模型；最后利用BP 神经网络模型对土地利用变化的物质代谢响应进行模拟，预测出2010年苏州市物质代谢总规模即环境总载荷将达到113275.9万吨。(5)高效率物质代谢过程的土地利用调控政策建议。首先针对土地利用变化的物质代谢响应研究在城市规划和土地利用规划中的应用进行了阐述；其次针对苏州市目前土地利用变化过程中的物质代谢问题及发展趋势，提出了提高物质代谢效率的土地利用措施建议。 最后是总结和建议。概括了文章的主要结论和创新点，并对进一步的深入研究提出了展望。