随着城镇化和工业化持续推进,我国耕地保护形势日趋严峻,耕地系统随即出现了数量减少、质量退化、产能下降、土壤环境污染加剧等诸多问题,严重影响了耕地系统可持续利用。与此同时,耕地“非粮化”、“边际化”、“撂荒化”等新问题不断出现更是使人地矛盾愈加尖锐,粮食安全形势紧迫。因此,全面提升耕地健康产能已然成为农业可持续发展的重要任务,耕地健康管护的理念也被广泛认同。同时,我们注意到随着生态文明建设和乡村振兴战略的持续推进,耕地保护的内涵也越来越丰富和深刻。耕地资源更是被作为乡村地域系统的重要组成部分和农业主要空间场所,承担着支撑农业农村现代化和农业高质量发展的重要使命。因而,深入研究区域耕地系统健康状况,研判其未来增产空间并开展差别化健康管护,有望提高耕地利用效率,推动落实耕地数量、质量、生态“三位一体”保护,破解粮食安全困境和助力实施“藏粮于地、藏粮于技”战略。湖南省地处长江中游,耕地资源相对丰富,水热条件较好,是我国重要的粮食生产基地,多年来粮食生产总量始终保持在全国前列。但近些年来,湖南省被频频报道出耕地健康问题,如“镉大米”、“耕地酸化板结”等,加之耕地数量持续减少、耕地退化等问题都给耕地系统健康带来了严重的威胁。因此,本文基于土地科学、生态学、地理学、管理学等学科基础理论,综合利用地理信息技术、空间统计、计量经济学等方法,探索耕地系统健康评价方法,开展耕地系统稳定性和健康状况分析,并尝试提出差别化的耕地系统健康管护策略,以期为湖南省耕地系统可持续利用提供借鉴。论文的主要内容和结论如下:（1）基于系统理论探讨了耕地系统健康运行的理论框架,阐释了耕地系统健康的概念。本研究认为“耕地系统健康”是一定范围内的耕地数量、结构、质量、生态、利用状况等方面均能够保持相对稳定和健康,使得耕地系统具有较强的维持作物生产、保证自身净化、保持生态环境健康清洁等功能,能够在现在和未来较长一段时间内利用耕地生产绿色、安全的农产品,以满足区域内人口美好生活需求。同时,基于对耕地系统健康的认识,构建了以耕地数量、质量、生态、产能、健康、管理等内容为核心的区域耕地系统可持续利用分析框架,进一步强化了耕地系统不同维度之间的耦合特征,并认识到提升和挖掘耕地健康产能对于促进耕地系统可持续尤为重要。（2）通过对耕地系统的剖析,我们认为耕地系统健康诊断不仅要考虑耕地自然生态系统结构、功能稳定性,也要考虑耕地人文系统的韧性。因此,本文从数量、质量、生态、利用状况四个维度全面分析了耕地系统健康风险来源,并在此基础上确定了评价体系和评价标准,再基于木桶原理探讨了耕地系统健康评价方法。实证分析表明此方法操作简单,结果直观易懂,具有一定的科学性和较高的可行性,其结果在一定程度上反映了区域耕地系统健康状况,可为进一步引导耕地系统健康管护提供有力支撑。（3）利用土地利用变化指数、土地利用变化图谱、耕地面积重心、景观格局指数等方法全面刻画了多尺度下耕地数量、结构以及空间位置和空间形态等特征的稳定性。研究发现湖南省稳定型水田和稳定型旱地总面积占2020年耕地总面积的比例为96.59%,表明湖南省耕地资源类型和空间位置相对稳定。但从耕地变化来看,湖南省耕地、水田、旱地面积重心均往西移,具体表现为减少耕地主要分布在低海拔、平地、水热条件好的东部,而新增耕地则主要分布在农业生产条件相对差一些的西部。同时,研究发现湖南省耕地变化呈现出明显的阶段性特征和空间分异性特征,其耕地变化主要发生在近10年,水田、旱地在这期间减少的面积分别占过去30年水田、旱地减少总量的57.96%和72.19%,说明近些年城镇化、工业化进程加快了耕地资源的转化过程。长此以往,区域整体的耕地数量、综合质量将呈下降的趋势,不利于区域耕地系统的可持续利用。因此,在未来需协调好经济发展和耕地保护之间的关系,落实好耕地数量、质量、生态、“三位一体”保护要求,并将区域耕地产能稳定也作为耕地保护重要的衡量指标。（4）利用多源数据和空间叠加方法进行了耕地系统健康评价,并通过光、温、水、土逐级修订模型评估了耕地产能,深入分析了它们的空间格局和耦合特征。研究发现,2020年,湖南省耕地健康状态呈高风险的耕地面积为137.41万公顷,占全省耕地总面积的23.24%;中高风险的耕地面积为194.02万公顷,占比32.82%;低风险的耕地面积为259.81万公顷,占比43.94%。从耕地健康和耕地产能耦合情况来看,高健康风险的耕地产能为1700.69万吨,占全省耕地总产能的24.17%;中高健康风险的耕地产能为2287.62万吨,占全省耕地总产能的32.51%;低健康风险的耕地产能为3048.19万吨,占全省耕地总产能的43.32%。总体而言,湖南省耕地系统健康风险较高,需引起高度重视。此外,我们认识到耕地健康产能是耕地系统可持续的根本,只有全方位、全过程、全要素的保护才能更好地促进耕地系统健康运行,逐步提升和挖掘耕地健康产能。（5）基于社会—生态系统理论尝试探讨了纵向传导、多级联动的耕地系统健康管护框架,探索了宏观、微观尺度的管护分区方法与管理策略。一是探讨了基于县域宏观特征的综合分区方法,该方法可以更好的将耕地系统健康管护与现有工作相衔接,如农业区划、主体功能区、社会经济等,本研究根据各分区指标因子的特征将全省划分为了“健康改善保护性”、“风险防范利用型”、“重点开发挖潜型”、“用养结合利用型”、“生态保护利用型”5种类型,提出了具有针对性的管护策略;二是耦合耕地系统健康状况和耕地产能的方法探讨面向耕地栅格单元的管护策略。以上两种方法的探索可为耕地系统健康垂直管理和精细化管理提供参考。本文的主要创新点和特色之处表现在:（1）基于木桶原理,从耕地系统健康风险源分析的角度出发构建了适用于诊断大区域耕地系统健康的评价体系;（2）从宏观、微观两个角度分别提出了耕地系统健康管护分区方法,并分区域提出了相应的管理策略,可为多尺度、多级联动管理提供参考;（3）改进了土地利用变化图谱聚类方法以更好地反映长时段区域耕地类型和空间位置的稳定性。