El desarrollo de aglomeraciones urbanas saludables y sostenibles depende en gran medida de la optimización del uso del suelo. Sin embargo, hay una base científica insuficiente y un análisis cuantitativo fiable para la identificación de patrones de uso del suelo y la predicción óptima en aglomeraciones urbanas embrionarias. Por lo tanto, tomando la región de Lanzhou-Xining (LX), una típica aglomeración urbana en desarrollo primario, como área de estudio, primero evaluamos la idoneidad ecológica del suelo (LES). Luego, incorporamos los resultados de la evaluación de LES en el proceso de optimización del suelo y construimos el marco del modelo MCR-MOP-Dyna-CLUE, simulando y optimizando los patrones de uso del suelo para el año 2035 bajo escenarios de optimización ecológica y de negocio habitual, que tenían como objetivo explorar un patrón de uso del suelo sostenible para aglomeraciones urbanas embrionarias. Los resultados indicaron que el escenario de optimización ecológica basado en LES tenía un patrón de uso del suelo más racional. Controló adecuadamente la tasa de expansión de la tierra de construcción y alivió efectivamente los problemas de la tierra de construcción que invadía la tierra agrícola y la tierra ecológica. Mientras tanto, los servicios ecosistémicos aumentaron en valor al abordar adecuadamente la necesidad de seguridad alimentaria y desarrollo económico. En comparación con el escenario de negocio habitual, la tierra de construcción bajo el escenario de optimización ecológica fue 19,622.69 ha menos, y la tierra cultivada fue 32,103.29 ha más. Además, el beneficio ecológico y el beneficio económico aumentaron en 187,490.4595 millones de yuanes y 151,808,605.1 millones de yuanes de 2020 a 2035, respectivamente, bajo el escenario de optimización ecológica. Nuestra investigación tiene un gran valor para tomar decisiones sobre el uso sostenible del suelo y la gestión de recursos de suelo en aglomeraciones en desarrollo inicial.