松花江流域既是我国重要的工业基地和农业基地，也是我国对俄罗斯、东欧及东北亚开放的前沿基地之一，在我国社会经济发展中具有重要的战略地位。本文以遥感和GIS手段为核心，结合松花江流域自然、社会、经济统计数据，在分析流域水系和社会经济空间分布特征的基础上，在流域尺度分析松花江流域土地利用十年变化，对比不同子流域土地利用的空间差异。并探讨土地利用的水环境效应。结果表明:　　 (1)流域内土地利用类型具有明显的空间特征。流域西部为大兴安岭、北部为小兴安岭、东部和东南部为完达山脉和长白山脉，这些区域主要以林地为主。西南部主要是丘陵地带，土地利用类型以草地和耕地为主。流域的中部及东北部是广大的平原区，是流域内的主要农业区，土地类型以耕地为主。人工表面较集中的地区主要以大中型城市为中心呈点状聚集分布，而农村人工表面则多在平原区呈零散分布。　　 (2)2000～2010年，流域内湿地面积严重萎缩，其中嫩江水系湿地减少的最为明显;人工表面的面积显著增加，且3个子流域的人工表面面积均呈增加的趋势，其中第二松花江增长的速度最快，2010年比2000年增加了11.52％;整个流域的耕地面积稍有增加，但空间差异明显，表现为嫩江子流域耕地面积显著增加，而松花江干流和第二松花江流域耕地面积减少。在流域尺度上，土地利用转化过程以湿地-耕地、耕地-人工表面的转换较为剧烈，林地具有相对较高的保留率。空间上，土地利用转化强度较大的主要是嫩江中下游平原区和松花江干流下游入河口的平原地区，嫩江子流域各地类间的交叉转换频繁，且各一级地类内部的转化也较多，而松花江干流的转化主要在个别地类。景观格局指数的分析表明，生态系统斑块间的连通性越来越好，整体性越来越强。尤其是，农田生态系统集约化生产和管理，形成集中连片格局。面积比较小的镶嵌式湿地消失，导致湿地形成了连片的格局。随着人口的增加和经济水平迅速发展，人工表面的景观指数变化幅度较大，斑块总面积、数目和边界密度急剧增加，这反映了人居环境系统景观的破碎化程度增加。分析土地利用重心发现各土地类型均有其相对独立且稳定的重心区间，生态系统较为稳定。　　 (3)土地利用对流域水环境影响明显，但在不同空间尺度表现不同。在流域的尺度上，林地和草地所在河流水质一般较好，水质一般在Ⅲ类以上，从农耕区域穿过的河流水质基本在Ⅲ类及以下，而人工表面所在水系一般水质较差。多个城市和人口聚集区水质为劣Ⅴ类。这表明森林和草地等与自然生态系统相关的土地利用类型对水质具有积极的作用，而与人口增长和经济发展相关的耕地和人工表面对水质具有负面影响。在集水区尺度，随着耕地面积在集水区内所占比例的增加，水质下降，而随着森林面积比例的增加，水质得以改善，其余土地类型对水质无明显影响。研究还发现人口增加、经济发展、城市化和国家及区域政策是土地利用变化的主要影响因素。　　 最后，基于松花江流域环境十年变化的评估结果，结合流域的特点及实际存在的问题，从流域资源利用、环境保护和流域管理制度等方面提出针对该流域的生态环境保护对策。