随着全球变化研究的不断深入，土地利用/土地覆被变化(LUCC)研究已成为全球变化研究的重要组成部分。土地利用变化是一个极其复杂的地理过程，建立土地利用变化模型是深入了解土地利用变化成因、过程，预测土地利用未来变化趋势的重要手段。本论文以青海湟水流域为研究区域，运用CLUE-S模型，以1987年湟水流域土地利用数据为基础，选择海拔，坡度，坡向，距道路、河流、城镇和农村居民点的距离，人口密度和地方财政收入等18种驱动因子，运用CLUE-S模型分别对湟水流域1996和2007年土地利用空间分布格局进行模拟。其次运用CLUE-S模型，以湟水流域1987和1996年土地利用数据、自然和社会经济等驱动因子为基础，分别对研究区域2007年土地利用空间分布格局进行模拟。在此基础上，构建未来20年(2008～2027年)土地利用变化的不同情景，并对不同情景下的土地利用空间分布格局进行模拟。最后分析了湟水流域1987～2007年土地利用驱动机制，并为湟水流域未来土地利用规划、管理提出一些对策。主要研究结论如下：(1)无论是利用同一年份的土地利用数据分别模拟不同年份土地利用空间分布格局，即用1987年土地利用数据分别模拟1996年和2007年的土地利用空间分布格局，还是基于不同年份的土地利用数据模拟同一年份土地利用空间分布格局，即用1987年和1996年土地利用数据分别模拟2007年的土地利用空间分布格局，均取得了良好的效果。1987模拟1996年、1987模拟2007年和1996模拟2007年三期模拟的总体精度分别达到了94.02%、88.31%和89.96%，同时三期模拟的Kappa指数均大于0.82，研究结果表明CLUE-S模型在湟水流域具有较好的土地利用模拟能力，该模型在湟水流域的土地利用模拟研究中具有良好的适用性。(2)参考湟水流域未来发展规划，构建未来20年(2008～2027年)四种土地利用变化情景，并对流域未来土地利用空间分布格局进行了四种不同情景预测，重点探讨了在不同退耕范围下湟水流域土地利用空间分布格局变化。模拟结果表明：不同情景下的湟水流域土地利用空间分布格局存在着明显的差异，2027年流域坡耕地的退耕主要是在流域的东部、西部和北部。东部地区，退耕的范围主要是集中在乐都县和民和县；北部地区，退耕的范围主要是集中在大通县城北部；西部地区的退耕范围主要分布在湟源县县城西北部的湟水河两岸。(3)湟水流域1987～2007年土地利用/土地覆被变化是自然因素和人文因素共同作用的结果。但是，在不同的研究时段内，各驱动因素所起的作用并不完全相同：1987～1996年，经济和人口因素是引起湟水流域土地利用/土地覆被变化的主要社会经济驱动因素；1996～2007年，经济、人口、城镇化水平和政策等因素是引起湟水流域土地利用/土地覆被变化的主要驱动因素。(4)研究结果表明CLUE-S模型对于地处青藏高原与黄土高原过渡地带、复杂地形区的湟水流域地具有很好的适应性，该研究结论为今后国内同行在复杂地形区开展类似研究提供一定的参考价值和借鉴意义。