工业化和城市化迅速发展背景下,城市群的经济发展对生态保护的压力愈来愈大,导致城市无序开发、资源浪费和环境污染等“城市病”逐渐严重,直接影响着人类的福祉。土地利用优化是保障城市群高质量发展的重大举措。面向新的国土空间规划体系,如何权衡土地利用开发与生态环境保护,寻找两者之间的平衡区间,是当前区域高质量发展所亟需解决的问题。城市群是土地利用变化高度活跃的区域,对生态环境的影响越来越强烈,如何权衡土地利用开发与生态环境保护的关系,是土地利用优化必须高度重视的科学问题。基于此,本研究以长株潭城市群为研究对象,采用土地利用强度、模糊评价模型、In VEST、多目标函数、FLUS等研究方法,在土地利用变化分析、生态环境质量现状分析、土地利用格局时空模拟基础上,构建土地利用的优化框架,为区域人地和谐发展提供管控依据,也为打造空间高质量的城市群提供理论支撑。论文主要结论如下:（1）从“结构-强度”视角出发,2000-2017年长株潭城市群林地、耕地和草地面积均呈现下降趋势,不同时段内各土地利用类型的动态度变化差异较大。土地利用强度各类型存在动态变化,不同时期各强度的面积占比有所差异,总体趋势为高强度与低强度的面积占比大幅扩大,较高强度的面积占比小幅增加,而较低强度的面积占比大幅减少。土地利用类型面积变化,林地和耕地面积下降最为显著;林地面积占总面积比重下降最大,耕地面积占总面积比重下降居于第二,草地面积所占比重下降较小。建设用地面积增长最明显。从土地利用强度时序变化来看,城市群各强度类型的面积占比存在一定动态变化,总体趋势为高强度与低强度的面积占比大幅增长,较高强度的面积占比小幅增长,而较低强度的面积占比出现大幅减少。土地利用强度存在明显的空间集聚,且空间集聚具有时序动态性。从空间分布看,高强度区集中分布在长株潭三市市区,2000-2017年其面积大幅增加,迅速扩展至岳麓区、望城县、长沙县、雨湖区、天元区和醴陵市;较高强度区集中分布在高强度区外围,如长株潭三市市区外围的浏阳市、宁乡县、醴陵市、攸县、茶陵县、湘乡市和湘潭县等地区;较低强度区的空间分布最广,2000-2017年主要分布在远离市区与城镇的偏远农村地区,空间变化不大;低强度的分布十分分散,零星分散在前三种土地利用强度区的空隙处,空间变动不明显。（2）从PSR系统视角出发,2000-2017年长株潭城市群生态环境综合指数总体上升,但区域之间存在差异,部分县（市、区）的生态环境质量出现下降。时间变化上,研究期间城市群生态压力指数总体呈上升态势;生态状态指数和生态响应指数大部分呈现增长态势。空间分布上,压力、状态、响应三个指数及综合指数的空间分布均存在明显的不平衡性。压力指数高值集中分布在长株潭城市群核心地区,状态指数高值主要分布在城市群南部地区,响应指数高值集中分布在长株潭城市群核心地区,生态环境质量综合指数高值分布在城市群东北与东南。影响因素方面,生态环境质量与人类活动密切相关,如资源能源消耗、污染物排放、生态环境建设和治理投入等,其中,土地利用强度对生态环境质量的作用强度较大,生态用地比例对生态环境质量的作用强度也较大。（3）从生态系统服务视角出发,以2000年、2005年、2010年和2017年四期遥感解译结果为数据源,选取了生境质量、食物供给、碳储量和土壤保持四项服务,运用生态系统服务价值计算方法、冷热点探测与空间自相关等方法对长株潭城市群土地利用变化的生态系统服务响应进行分析。时序上,四项生态服务总体呈现“生境质量与碳储量服务减少、食物供给与土壤保持服务增加”的变化趋势,但也存在个别差异;空间上,分布存在显著差异,总体上生境质量、碳储量与土壤保持服务的空间分布具有较强相似性,而食物供给服务的空间分布同前三种服务的分布相反。空间相关性上,冷热点探测得到研究区生境质量、碳储量服务的冷热点分布存在较大相似性,土壤保持服务的冷热点分布也有一定相似性,而食物供给冷热点空间分布与前三者相反。局部二元空间自相关分析表明,土地利用强度（LUI）与四项生态系统服务之间存在显著的空间自相关,且可以分为高高集聚、高低集聚、低高集聚、低低集聚四种典型类型。（4）基于多目标函数和FLUS模型的土地利用模拟,结果表明生态中约束的情景下土地利用综合效益最高,人口与经济成为城市群土地利用变化主要决定力。生态中约束情景突出高效率的开发目标,利用多目标函数模型进行基于时间的土地利用结构预测,发现该情景下的生态和经济两个方面效益都满足人类的需求,从而达到城市群的最优土地利用配置,因此,从效益来看,情景二是最优的情景。土地利用变化影响因素方面,人口与经济成为城市群土地利用变化主要决定力。并构建了“内部力-外部力-政策力”的作用机制,其中内部驱动力从内部视角决定土地利用变化,外部驱动力从外部视角推动土地利用变化,政策作用力从生态、土地、经济等方面的政策驱动土地利用变化。空间演变模拟方面,FLUS模型模拟总体精度为86.62%,说明模型的模拟精度较高,满足研究需要。