由于受到自然地理条件限制或缺乏科学合理的规划等原因,我国乡村聚落普遍存在着规模小、布局散乱、土地利用效率低等问题,这类问题在生态脆弱区或经济欠发达区尤为常见,这极大的影响着乡村聚落的可持续发展进程。因此,加强乡村聚落空间布局优化研究,对于指导乡村聚落实现现代化建设、改善人居环境具有重要意义。本文以锡林郭勒牧区为研究区,首先,通过GIS空间分析、核密度、热点探测和缓冲区分析等方法,分析1990-2018年牧区聚落规模、空间分布和形态特征,并重点研究地形、水文、交通、城镇化等因素对牧区聚落演变的影响程度;其次,梳理牧区聚落发展问题,构建牧区聚落人居环境脆弱性评价指标体系,分析牧区聚落人居环境脆弱性时空演变特征,并与四期聚落数据叠加得到不同脆弱性分区内牧区聚落的变化情况;最后,选取脆弱性较高的聚落为评价单元,构建聚落综合发展潜力评价指标体系,测算聚落综合发展潜力评价结果,提出聚落优化调控模式。主要结果如下:（1）牧区聚落时空演变特征的分析结果表明:1990-2018年,牧区聚落规模逐渐增大,并以小型聚落为主,逐渐向大中型聚落发展,且聚落规模“冷热点”分异明显,呈现局部集中趋势;牧区聚落空间分布呈集聚模式,且具有“东南密,西北稀”的空间分布格局;牧区聚落紧凑度指数逐渐减小,聚落斑块外部形态日渐复杂。（2）牧区聚落演变的影响因素的分析结果表明:牧区聚落表现出强烈的高程指向性,但不具有高程越低聚落分布越多的特点;牧区聚落具有明显的低坡度指向性并主要集中在半阴坡、阳坡、半阳坡地区;牧区聚落具有亲水性且距离交通干线越近的地区,聚落数量越多,规模越大;城镇化对于牧区聚落的辐射带动作用有一定的局限性。（3）牧区聚落人居环境脆弱性演变研究结果表明:1990-2018年,牧区聚落人居环境脆弱性指数呈现出先增大后减小的趋势,且在空间上具有“西南高,东北低”的空间分布格局;低脆弱区面积占比逐渐增大,且脆弱性等级向低脆弱性等级演变;低脆弱性聚落和较低脆弱性聚落的数量和面积占比呈现出逐渐增大的趋势;一般脆弱性聚落和较高脆弱性聚落的数量和面积占比呈现出逐渐减小的趋势;高脆弱性聚落的数量和面积占比呈现出先增加后减小的趋势。（4）选取脆弱性较高的聚落斑块为评价单元,从自然、生态、社会等3个方面构建聚落综合发展潜力评价指标体系,根据聚落综合发展潜力评价结果,提出重点发展型、优先发展型、保留发展型、迁并发展型等4种牧区聚落优化调控模式,并应用加权voronoi图对优势聚落斑块影响范围进行空间分割,指导聚落斑块搬迁,为牧区聚落的空间布局优化提供依据。