土地利用/土地覆被变化是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一，是可持续发展的核心问题。LUCC研究已在国内外普遍展开，研究人员除了关注土地利用/土地覆被类型的划分、典型区域LUCC分析与评价、LUCC动态监测及其驱动机制等方面，也开始重视土地质量变化、生态环境效应评价以及生态环境安全格局的研究。丹江口水库是南水北调中线工程的水源地，库区生态环境质量越高，工程发挥效益和使用寿命则越长。研究库区土地利用变化的生态效应对于了解库区生态环境变化、保障南水北调中线的输水安全和工程效益具有重要意义。　　 本文研究以丹江口库区MODIS、TM和SPOT5遥感影像为基础，从三个不同的层次对丹江口库区土地利用转变方式、过程以及生态环境效应进行探讨，且各有侧重，这主要是由遥感数据类型的特征决定的：MODIS数据时间分辨率高，目前已积累了10余年的数据，本文利用其作变化检测，以此了解丹江口库区土地覆被变化特征；TM数据空间分辨率相对较高，土地利用类型可划分至大类(如林地、水田、旱地等)，本文利用其获取库区土地利用变化整体情况；高分辨率SPOT5数据土地利用类型可划分得很细(如常绿针叶林、落叶阔叶林、针阔混交林等)，本文利用其研究小流域土地利用结构变化对氮磷输出的影响。主要结论如下：　　 (1)2000年～2010年间，丹江口库区土地利用变化的高变化可能性区域面积较小，主要分布于丹江口市、郧县、张湾区、郧西县和淅川县，这些地区都是淹没区，主要集中在丹库东侧和淅库周围，以及郧县的茶店镇；中变化可能性区域主要分布在丹库东侧和淅库高变化区的外围，以及汉库周围；低变化可能性区域面积较大，主要是远离水库的地区；无变化可能性区域零星分布于低变化可能性区域中。此外，当物候期不同，土地利用变化也有差异，主要体现在生长始期，中变化可能性区域较多，这些地方大都是石漠化治理区。中高变化可能性区域土地利用主要转移方式主要表现为以下四个方面：耕地退化为灌丛和草地；植被的自然演替，草地转为灌丛；水库水位的上升淹没部分耕地以及库区工程建设、城市化的发展，耕地转为建设用地。　　 (2)1990年～2010年间，丹江口库区土地利用变化主要表现为灌丛大量转化为林地，耕地大量转为草地、灌丛、建设用地、林地和果园。从变化速度上看，果园>建设用地>草地>水域和湿地>林地>耕地>未利用地>灌丛。此外，不同年段间的土地利用变化也存在差异。1990年～1995年间土地利用变化速度较快，年平均变化率达13.54％，1995年～2000年、2000年～2005年和2005年～2010年这三个时期土地利用变化速度基本持平，分别为11.93%、11.91%和11.89%。丹江口库区土地利用变化的驱动因素包括自然因素和社会经济因素两个方面。其中自然因素主要是地质地貌降雨条件导致的耕地退化和植被的演替；社会经济因素主要包括库区生态建设、经济利益、库区工程建设、移民安置和城镇迁建以及城市化的发展。　　 (3)丹江口库区1990年～2000年间库区生态环境质量持续恶化，2000年～2010年逐渐好转，特别是2005年以后，库区生态环境质量持续向好的方向发展：1990年～2005年间丹江口库区景观趋于破碎化，斑块多样性降低；2005年～2010年间，丹江口库区景观破碎度降低，斑块多样性增加。20年间丹江口库区生态服务价值增加了30.9956×108元，但各个时期生态服务价值的变化有明显差异，前10年连续亏损，后10年连续增加，其中水域和湿地生态服务价值变化最大。　　 (4)大柏河小流域TN、TP的主要来源为林地、旱地和水田。2006年～2009年间，TN、TP负荷都有所增加，增幅分别为7.36%和15.21%。各集水区内部TN、TP总负荷也都有所增加，从土地利用结构变化来看都表现为草地、水田和果园占氮磷输出比例增加，林地和旱地占氮磷输出比例减少。各集水区之间TN、TP输出也有差别：1号集水区由于旱地和水田的比重大于2号和3号集水区，使其TN、TP总负荷相对较高。此外，尽管建设用地对TN、TP的输出的影响不显著，但相较于2号和3号集水区，其对TN、TP输出的增幅较大，主要是由于1号集水区建设用地面积所占比例比2号和3号集水区要高很多。