2.3.1 可持续发展理论
可持续发展是 20 世纪 80 年代人类全面总结自己的发展历程，重新审视自己的社会经济行为后，提出的一种全新的发展思想和发展模式。1987 年世界环境与发展委员会(WCED)发表了 《我们共同的未来》，首次系统地阐述了可持续发展的概念和内涵，可持续发展模式强调社会、经济、环境的协调发展，追求人与自然、人与人之间的和谐，其核心思想是既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害，既满足本区域发展的需要，又不对其他区域的发展构成危害，使人类能够持续、健康地发展下去。
目前，可持续发展已从学术讨论转向实际应用，成为 21 世纪人类的共同选择。可持续发展已经成为指导人类生产和生活实践的理论之一，我国已经把实施可持续发展战略作为国家发展的基本战略。
2.3.1.1 可持续发展的内涵
可持续发展的定义虽短，却有着非常丰富的内涵，包括经济可持续发展、社会可持续发展、资源可持续发展和环境可持续发展。
(1)经济可持续发展: 可持续发展的最终目标就是要不断地满足人类的需求和愿望。因此，保持经济的持续发展是可持续发展的核心内容。发展经济，改善人类的生活质量，是人类的目标，也是可持续发展需要达到的目标。目前广大的发展中国家正经受着来自贫困和生态恶化的双重压力，贫穷导致生态破坏的加剧，生态恶化又加剧了贫困。对于发展中国家来说发展是第一位的，加速经济的发展，提高经济发展水平，是实现可持续发展的一个重要标志。没有经济的可持续发展，就不可能消除贫困，也就谈不上可持续发展。
(2)社会可持续发展: 可持续发展实质上是人类如何与大自然和谐共处的问题。人们首先要了解自然和社会变化的规律，才能达到与大自然的和谐相处。同时，人们必须要有很高的道德水准，认识到自己对自然、社会和子孙后代所负有的责任。因此，提高全民族的可持续发展意识，认识人类的生产活动可能对人类自身环境造成的影响，提高人们对当今社会及后代的责任感，增强参与可持续发展的能力，也是实现可持续发展不可缺少的社会条件。
(3)资源可持续发展: 可持续发展涉及诸多方面的问题，但资源问题是其中心问题。可持续发展要保护人类生存和发展所必需的资源基础。因为许多非持续现象的产生都是由于资源的不合理利用引起资源生态系统的衰退而导致的。因此，在开发利用的同时必须要对资源加以保护，如对可更新资源利用时，要限制在其承载力的限度内，同时采用人工措施促进可更新资源的再生产，维持基本的生态过程和生命支持系统，保护生态系统的多样性以利于可持续利用。
(4)环境可持续发展: 可持续发展也十分强调环境的可持续性，并把环境建设作为实现可持续发展的重要内容和衡量发展质量、发展水平的主要标准之一，因为现代经济、社会的发展越来越依赖环境系统的支撑，没有良好的环境作为保障，就不可能实现可持续发展。
2.3.1.2 生态安全是可持续发展的基础
国际生态学联合会和国际生物联合会在 1991 年 11 月共同举行的可持续发展研讨会上，将可持续发展定义为 “保护和加强环境系统的生产和更新能力”，认为可持续发展是“不超过环境承载能力的发展”。1992 年，联合国在巴西里约热内卢召开的 “世界环境与发展大会”上第一次明确地提出了环境安全与可持续发展的概念，并指出了生态安全与可持续发展的紧密关系。生态安全对社会经济发展，尤其是对经济发展具有一定的约束作用，但它同时对发展又具有引导、调控和促进作用，科学合理的生态安全标准是引导、调控发展的依据，稳定的生态环境对经济具有加速作用。
温家宝总理在 “21 世纪论坛”2005 年会议开幕式上指出，实现可持续发展，是新世纪人类社会共同面临的重大问题，呼吁发展中国家要推进可持续发展能力建设。生态安全对可持续发展具有保障作用，是可持续发展能力的重要组成部分。在经济发达阶段，比较充足的财富条件使人们更加关注安全，发展与生态安全的矛盾相对弱化; 但在发展的初级阶段，尤其是在经济远远落后的情况下，人们面临的发展压力很大，特别容易忽视生态安全，盲目发展造成的后果是，轻者环境恶化，阻碍经济持续增长，重者危及人类的生存。因而，如果不能够保证生态安全，那么发展最终会偏离可持续的方向，类似 “南辕北辙”的道理，速度越快，经济崩溃发生得越早。
如果没有生态系统的可持续性，没有环境及生态安全的保障，可持续发展就会成为一句空话。因此，生态安全是可持续发展的基础。
2.3.2 土地生态学理论
土地生态经济理论在土地资源利用中的运用较为广泛和深入，土地生态-社会-经济系统观点的建立就是典型例证。土地资源既是劳动的对象，又是基本的生产资料，因而，对土地的评价及其开发，必须立足于生产系统，运用土地生态经济学原理，把生态中的自然生态、社会经济及技术等因素融为一体，进行综合性研究。土地生态社会经济系统中的生产过程是自然、社会和技术的综合。在这个系统中，土地生态系统再生产和经济系统的再生产相互交织，它们之间存在着物质和能量的交换。土地生态系统通过自然再生产过程使物质和能量发生转化后，将各种再生产品输入经济系统再生产，成为经济系统的输入，而经济系统则输出劳动、技术和物质产品等，成为土地生态系统的输入，如此循环往复形成的最终的社会产品又作为物质与能量输入，进入社会进步系统。3 个系统相互依存，彼此制约，互有反馈。
经济发展与自然资源利用、环境保护和社会进步之间存在着辩证关系。物质资料的生产是人类社会存在和发展的基础，生产活动是人类最基本的实践活动，没有生产及其相应的经济活动，就没有人类社会的进步。人们通过生产劳动实现对自然界的作用，引起自然界的变化，改变自然界的面貌，进行经济再生产和自然再生产。人类正是通过对自然资源的开发来获取各种人类所需的物质资料，以满足自身的需要，推动社会发展。可以说自然资源是经济发展的物质基础，自然资源的状况影响着经济发展的速度，离开了自然资源，人类要进行物质资料的生产及从事与其相联系的其他一系列活动都是不可想像的。但是自然资源的丰富并不等于社会财富的丰富，要将自然资源转化为社会财富还有赖于社会经济系统的有效运行。这些是建立在经济的发展和技术水平提高的基础上的，因此，经济的发展是自然资源的认识、开发、利用和保护的社会前提。经济发展与环境保护的关系是相辅相成的。经济的发展有赖于社会生产，而社会生产又与环境的开发利用和周围的生态环境有着不可分割的联系。环境也是一种资源，环境资源的好坏直接关系到经济发展的前景。良好的环境资源状况可以为经济发展提供良好的条件; 反之，环境资源如果遭到污染和破坏，势必阻碍生产的发展。环境问题主要是在经济发展过程中产生的，如不发达国家的环境问题是由于环境生态意识薄弱、技术和管理落后、交通能源基础工业薄弱、资源利用率低下造成的，因此，要解决生态环境问题，就必须发展经济。在经济活动中，由于环境污染和生态破坏影响社会稳定和经济发展的事例屡见不鲜，环境问题在许多方面已成为经济发展的一个不容忽视的制约因素。土地生态经济理论认为: 土地生态环境问题必须与社会经济问题一起考虑，并在经济发展中求得解决，必须采取措施实行环境保护和经济发展相协调的发展战略。
2.3.3 人地关系理论
人地关系从生态学角度上看是人与土地生态环境相互关系的简称。人地关系理论的提出及其具体含义，随着时代背景和各学科的不同而不尽相同，有着一个由简单到比较复杂的发展过程。
早期的地学家提出的人地关系可概括为人与自然的关系，是反映人与自然之间的构成和联系的。人们在人地关系研究中形成的各种理论，就是对人地关系、人与自然之间本质关系和机理的表述。这与后来人地关系研究中越来越多地重视人与自然、人类社会经济发展与生态环境之间的关系确实存在着很大的不同。但是这种不同主要还是由于在不同的历史时期，人们对土地需求及认识和利用改造自然能力的不同而形成的。
早期的人地关系理论一般立足于人对自然的依赖和适应上，因而主要着眼于向土地索取食物作为人地关系的平衡点。后来，随着人口增多和科技发展，人类对土地的需求不再只是食物，不能单纯地依赖土地的自然供给，也有能力利用和改造自然以满足日益增多的需求，因而后来的人地关系研究更多的是开拓人地关系中人与自然及其衍生的人口经济问题，从而将人地关系的内涵扩展到了 “人口-资源 (土地)-粮食-能源-环境”的总框架和多元结构与联系上，以寻求人类社会经济发展与资源环境的协调和平衡。而要求人地关系，即人与自然之间的总体协调和平衡，首先应将着眼点和立足点置于人口问题和人口经济问题上，因为土地是自然供给的，而人口因素是可变的。
2.3.4 区域科学与区域分析理论
区域作为人类聚居的场所，或者经济社会活动的载体，都是人类为了自身发展和社会进步而进行开发、利用、改造的对象。地理学作为研究人类活动与地表自然环境的关系，即人地关系的学科，其中心或集中点即是研究反映各种人地关系的地域系统，或称区域系统。因此，区域研究历来就是地理学一个传统的、基本的研究领域。“区域”是一个普遍的概念。地理学把 “区域”作为地球表面的一个自然地理单元，经济学把 “区域”理解成一个在经济上相对完整的经济单元，其他科学领域对 “区域”的理解和定义也各不相同。但就区域的本质而言，它是地球表面的一个范围，是地球表面各种空间范围的泛称或抽象，具有一定的范围和界限、一定的体系结构形式 (多级性、层次性)。区域是客观存在的，人们对其定义的差别是人们按照不同的要求、对象加以划分的，是主观对客观的反映。
区域分析主要是对区域发展的自然条件和社会经济背景特征及其对区域社会经济发展的影响进行分析，探讨区域内部各自然及人文要素间和区域间相互联系的规律。区域分析涉及地理学、经济学、社会学、政治学以及生物学等许多学科，并不是一门独立学科，而是作为一种科学方法论形成和发展起来的，是为有关学科研究区域问题和进行区域规划提供理论基础和研究方法的。区域分析是随着区位论和区域科学的发展而发展的。在区位论产生以前，无论是地理学还是经济学对区域的研究都停留在观察、记录和统计描述上，区位论的产生及其发展，使区域分析开始运用数学方法对区域要素进行统计、归纳、演绎乃至模拟。早期的区位论和区域科学对区域问题的分析研究虽然也涉及社会学、地理学等其他学科的理论方法，但还是以运用经济学的理论方法为主，研究内容以经济问题为重点。20 世纪 80 年代以来，人口、资源、环境及区域发展问题越来越受到人们重视，这使得区域分析的内容更加广泛和综合，也使得以研究区域资源与环境问题见长的地理学者对区域问题的研究有了更多的参与机会和更多的研究领域。
2.3.5 系统论
系统论是由美籍奥地利生物学家贝塔朗菲 (L.V.Bertalanffy)提出的，是一门运用逻辑学和数学方法研究一般系统运动规律的理论，从系统的角度揭示了客观事物和现象之间相互联系、相互作用的共同本质和内在规律性。系统论的基本概念包括系统、层次、结构、功能、反馈、信息、涨落、突变和自组织等。系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的有机整体。系统的构成必须具备: ①由若干组成成分构成; ②各组分相互联系、相互作用; ③组分以整体的方式共同完成一定的功能。层次指系统组织的等级秩序性; 结构是系统内部组成要素间相对稳定的联系方式、组织秩序与时空的表现形式; 功能指系统自我调节的循环过程; 信息指不确定性的量度，系统的组织程度和有序程度，物质、能量时空不均匀性的表现; 平衡是指在一定条件下，系统所处的相对稳定的状态; 涨落是对系统稳定平衡状态的偏离，又称为干扰和噪声; 突变是指外部条件连续变化时系统发生在跃迁临界点上的不连续性; 自组织是系统自发走向有序结构的性质和能力。系统特性如下:
(1)整体性: 系统的整体性是指系统内部各要素之间相互联系、相互制约，共同构成一个有机体，某种要素的变化会引起其他要素变化乃至整个系统的变化。例如在水源区生态环境系统中，由特有的气候、水文、土壤、生物和地貌共同构成一个复杂的自然地理系统，如果当地的植被遭到大规模破坏，地表径流增加，就会引起水土流失加剧、大规模的土壤退化、生物衰减，出现整个地理系统的逆向演化。
(2)稳定性: 是指系统的性质在一定的内外干扰下不发生相应改变或发生改变后可以自动恢复到原来状态的性能。系统之所以具有稳定性是由于系统内部存在着一系列负反馈机制或自我调节机制。系统稳定性的大小主要与系统的组成和结构的复杂程度有关。任何系统的稳定性都是有条件的，其自我调节能力均存在一定的限度。当系统内外干扰超过了系统本身自我调节能力时，其稳定性就遭到破坏，系统的整体功能就要发生变化。
(3)层次性: 系统由要素组成，要素就是该系统的 “子系统”，而要素本身又是由更低一级的子系统构成的，如此类推可以分出很多级子系统，产生了不同的层次。
(4)开放性: 系统的开放性指系统与其环境发生物质、能量和信息交换的性能，系统从其周围环境中得到 (输入)物质、能量和信息，同时系统又向环境释放 (输出)物质、能量和信息。水源区生态系统存在于特定区域的自然环境和社会经济环境之中，不能脱离环境而存在，与环境之间不断地进行着物质转移、能量转换和信息传递，体现了水源区生态系统不是孤立的、而是开放的特性。
(5)动态性: 系统每时每刻都在发生变化，只不过有些系统变化明显一些，有些系统变化不很明显。在水源区生态环境综合研究过程中，植被的变化、资源的过度开发利用、环境的污染以及土地利用/土地覆被变化都会导致水源区生态环境系统稳定性变差，生态环境安全出现危机。