目前,土地利用变化是全球生态环境变化的研究热点,反映了人类与自然的密切关系。不合理的土地利用方式导致土地利用格局改变,进一步引起区域甚至全球性的环境问题。随着社会经济的发展、城市化及城镇化进程的加速、人口持续增长、人类对土地的需求不断多元化,衡阳市主城区土地利用格局发生了剧烈的变化。本文以衡阳市主城区2005、2012年和2016年三期土地利用现状图为基础并结合衡阳市主城区实际情况进行地类划分,运用GIS空间分析方法、动态度模型、土地利用程度模型和转移矩阵模型,对研究区域的土地利用现状、时空演变特征和土地利用类型转移情况进行分析,并对研究区域生态环境进行综合评价,得出具有理论和实际意义的结论。研究结果表明:(1)土地利用现状而言:2016年衡阳市主城区的土地利用类型主要建设用地和耕地为主,林地占比也较高,其他地类占比较少。从衡阳市主城区各个区域来看,除雁峰区外,其他地区耕地保有量均大于20%;建设用地在各区占比最大,其中比例最高的为经济发展较好的雁峰区和蒸湘区。林地和水域分布在各区比例大致相同。未利用地和园地在各区分布较少。(2)土地利用结构变化特征方面:2005-2016年土地面积总体呈上升趋势,土地利用变更在2012-2016年较2005-2016年更为剧烈。研究期间,衡阳市主城区土地利用综合程度指数增加,土地利用程度指数变化率均大于0,说明研究区的土地资源的综合利用水平处于发展状态。(3)从土地利用角度来看:衡阳市主城区生态环境处于理想状态,但生态环境质量指数由0.797到0.769,总体呈恶化趋势。4个分区也呈相同趋势,其中蒸湘区生态环境质量指数最低。生态系统内存在改善和恶化两种变化趋势,即生态服务价值较高与价值较低的土地利用类型间的相互转换。区域生态环境恶化主要由于生态服务价值较高的耕地面积大幅减少及生态服务价值较低的建设用地快速扩张。(4)衡阳市主城区生态环境可持续发展对策:研究区域仍存在着建设用地侵占园地和耕地、围水造田等生态环境恶化的现象。应结合各区发展政策、土地利用类型特征,优化布局,调整产业结构,以提高土地资源对经济社会的保障能力。