西北干旱区是全球气候变化最为敏感的区域之一。随着气温升高，降水变率加大，极端气象、气候灾害事件增多，西北干旱区水资源将日趋紧缺，土地荒漠化不断加剧，这将严重制约当地社会经济发展。过去10多年西部大开发战略推进以及2009年以来实施的19省市对口援疆建设为西北干旱区，特别是为新疆社会经济发展提供了难得的历史机遇。但与此同时，当地脆弱的自然环境亦面临着全方位经济发展所引发资源需求的巨大压力。在气候变化、西部大开发及援疆建设大背景下，作为西北干旱区精华的绿洲未来变化趋势如何？这种趋势会对环境产生什么影响？如何评估以及人类如何适应这种影响？对此，本文以新疆和田河流域为例，在野外调查及对研究区7期24景MSS/TM/ETM遥感影像目视解译基础上，结合2期土地利用及相关气象、水文、社会经济等多源数据，从空间耦合角度探讨了干旱区绿洲化与荒漠化时空变化特征及其机制，构建了绿洲化驱动机制概念框架;进而综合考虑未来气候变化情景和社会经济发展及科技进步等因素，分析了和田河流域的水资源供给与需求量，并估算了未来20年和田河流域的适宜耕地面积;最后以生态服务价值评估为切入点，借鉴驱动力-状态-响应概念模型，采用专家赋权法与熵权法构建了绿洲化环境效应综合评估体系，并综合评估了和田河流域绿洲化的环境效应。主要研究成果如下:　　(1)和田河中下游地区绿洲面积由1972年的37.94×104hm2增加到2010年的43.00×104hm2，年增长率为559hm2/a，呈显著递增趋势。绿洲化土地主要来源为固定半固定沙丘(66.71％)，而流动沙丘、盐碱地、戈壁、裸地等转为绿洲的面积分别占绿洲化面积的18.40％、8.85％、5.98％、0.17％。在绿洲化过程中，耕地大面积扩张（1980-2010年增加了32.32％）。新增耕地主要源于草地、毁林开荒、未利用地开垦，这导致耕地质心向西北逆盛行风向偏移4.96km。随着和田河流域土地综合利用程度不断提高，土地结构信息熵上升、均衡度下降，系统不稳定增强。进而过渡带植被受损严重，威胁到绿洲稳定，危及塔里木河干流生态安全。　　(2)干旱区河流中、下游绿洲化与荒漠化存在以区间耗水量为纽带的空间耦合。在气候变暖背景下，人口增长，科技水平提高，尤其西部大开发及对口援疆等政策驱动和田河中游耕地不断扩张(4.31×104hm2，33.14％)，绿洲面积增加(5.24×104hm2)，水资源消耗日增，致使河流下游土地退化严重，绿洲面积减少0.18×104hm2(1972-2010a)，荒漠化严重。　　(3)和田河流域存在严重土地过度开发问题，水资源日趋紧张。2010年和田河流域耕地面积为15.72×104hm2，已超过来水概率P=75％、P=50％时的适宜耕地面积(11.90×104hm2，14.40×104hm2)与耕地面积阈值(14.05×104hm2、15.15×104hm2)。水资源需求估算表明，当来水概率P=75％时，和田河流域2010、2020及2030年需水总量分别为46.01×108m3、47.47×108m3、50.12×108m3，超过水资源总量(44.30×108m3)1.71×108m3、3.17×108m3、5.82×108m3。当来水概率P=50％时，2010年水资源基本满足需求，而预测2020及2030年研究区将分别缺水1.87×108m3、3.58×108m3。　　(4)1980-2010年，和田河流域生态系统服务总价值增加30.44×108元。然而，生态系统服务总价值增加主要源于上游山区雪冰面积增大，而在人类活动主要集中的和田河中下游地区，因草地、森林面积减少，导致其生态系统服务总价值（分别减少1.81×108元，0.14×108元）及气体调节、气候调节、保持土壤及维持生物多样性等服务价值呈现下降趋势。同时，尽管和田河流域及各县绿洲化环境效应综合指数均呈上升趋势，但因和田河流域及各县绿洲化环境效应综合指数增加主要源于驱动力因子贡献率上升，而真正反映绿洲化环境效应现状的状态与人类采取相应政策的响应两因子对综合指数贡献率呈下降趋势。因此，研究区在绿洲化过程中，生态与环境并未有实质性改善。考虑绿洲化过程中已大量消耗流域珍贵而稀缺的水资源，和田河流域未来可持续发展将面临更为巨大的压力与挑战。