土地利用是人类大规模活动的重要形式，已经或潜在地对生态系统服务功能、生物圈生命维持能力及人类社会的生存发展产生了重要影响。土地利用变化通过改变耕地资源数量、质量、结构和方式，使不同土地类型适宜性及土地质量发生变化，直接影响耕地生产力高低。而耕地是粮食生产最基本的物质条件，其变化必将引起粮食生产波动，从而影响粮食安全水平。太湖流域作为中国经济发展的前沿阵地和传统粮食高产区，近些年来经济高速发展导致耕地非农化趋势严峻，耕地利用方式和结构变化快速，从而对耕地生产力和区域粮食生产带来严重影响。随着流域经济发展水平的进一步提高，耕地被持续占用的发展态势短期内很难转变，若不采取有效措施，未来耕地和粮食安全问题还将持续存在，经济发展也将会受到影响。因此，探讨太湖流域土地利用变化对耕地生产力和粮食生产的影响机理，提出耕地利用的优化调控策略，对促进区域经济社会可持续发展具有重大的现实意义。　　在对国内外相关研究成果综述的基础上，本研究围绕太湖流域土地利用变化对耕地生产力和粮食生产影响的问题，着重应用AEZ模型模拟、土壤质量数字化评价和“3S”空间分析技术方法，借助已有数据和农户实地调研数据，结合基于多光谱遥感影像解译的土地利用演化分析和粮食生产计算模型，反演近30年典型时段土地利用格局及其粮食生产力，从时空转换角度开展了土地利用数量、质量、结构和方式变化对耕地生产力和粮食生产影响的机理分析及动态评价和趋势预测。首先运用GIS技术，将基于AEZ模型和土壤质量数字化评价估算的耕地生产力与遥感影像解译的土地利用动态演化数据进行分层提取和空间叠加分析，评价近30年土地利用变化对耕地生产力的影响;进而分别分析耕地生产力、耕地利用强度、方式和结构变化对粮食生产的影响，并基于粮食生产计算模型综合评价不同阶段和不同区域耕地利用因子对粮食生产的影响程度和时空差异;最后通过分析2020年土地利用趋势发展下流域耕地生产力和粮食生产的响应特征，探讨不同情景假设下未来粮食生产对土地利用变化的响应格局，并基于适度发展情景下的影响分区有针对性的提出耕地利用优化调控策略。本研究为经济快速发展背景下加强流域耕地资源保护、管理和有效利用、改善粮食生产条件，建立可持续的土地利用和经济发展模式提供研究依据，也可为其他地区如何协调耕地保护和经济发展的矛盾、缓解耕地资源压力和粮食安全危机提供参考。在研究过程中得出了以下主要结论:　　1.基于AEZ模型和土壤质量数字化评价估算了太湖流域耕地生产力。将空间插值的气候数据、数字化的土壤数据、多源遥感反演的DEM数据与农业生产条件等图形和属性数据进行栅格化处理和空间叠加运算，逐步得到太湖流域光合生产潜力、光温生产潜力（气候生产潜力）、土壤有效性系数和耕地生产力。结果显示:太湖流域光温条件好，土壤质量高，耕地生产力水平高，平均耕地生产力为14238.3kg/hm2，高于全国平均水平（9774.3kg/hm2）。耕地生产力分等结果表明流域高等地分布广泛，其中一、二等地（高产田）占75％以上，三等地（中产田）约占15％，四、五等地（低产田）不足10％。总体上，高产田主要分布在东部平原区，低产田主要分布在西部丘陵山区。　　2.在耕地生产力与土地利用数据叠加分析的基础上，综合评价了土地利用变化对耕地生产力的影响。在GIS环境下将多光谱遥感影像解译的土地利用动态演化数据与耕地生产力数据进行分层提取和空间叠加，结果表明:1985-2010年太湖流域就地城镇化和工业化发展使得耕地数量下降明显，由于减少的多为城市周边及交通沿线水土条件优越优质高产耕地，而新增耕地一般是来源于土地复垦或整理的低产耕地，“高产耕地锐减-低产耕地缓增”导致太湖流域整体耕地生产力水平下降。　　3.通过对粮食生产计算模型的耕地因子分解与合并，系统评价了土地利用变化对粮食生产的影响。耕地利用变动及空间差异驱动了粮食生产时空分布变化，且不同时期、不同区域粮食生产变化的主要耕地影响因子不同。1985-2010年高等级耕地大量减少使得耕地数量-质量同步下降是太湖流域粮食减产的重要原因。受经济发展、农业政策和区域环境等的影响，不同县域粮食减产的耕地驱动因子不同。1985-2010年苏锡常大部分地区、杭州地区及上海北部和南部等17个县域粮食减产主要受耕地数量-质量下降影响;溧阳、宜兴、吴江及镇江和湖州地区等12个县域粮食减产则主要受复种指数降低影响;浦东-闵行-松江-嘉兴一线等8个县域压粮扩经、粮播面积比调减是其粮食减产的首要原因。其中1985-2000年和2000-2010年两个不同发展阶段流域及各县域粮食生产变化的耕地驱动因子也有差异。　　4.基于土地利用预测和情景分析探讨了2020年耕地生产力和粮食生产的响应格局。在当前发展趋势下，未来耕地非农化的趋势不可避免，导致高等级耕地下降明显，粮食产量降低，缺粮区范围较大，粮食安全危机严重。但不同的情景分析表明通过改变耕地利用结构和方式、适度提高耕地利用强度，可扭转粮食减产格局，实现粮食增产，一定程度提高流域的粮食安全水平。因此，根据不同情景假设下粮食生产的响应特征，提出耕地利用分区优化与调控策略。