生态系统是生物圈的基本组织单元，在维持生命的支持系统和环境的动态平衡方面起着不可取代的重要作用，而生态系统是一种具有多稳态机制、自适应的复杂系统，其未来往往难以准确预测。情景分析是设计一组可认知的、合理而具想象力的、可供选择的未来情景的过程，众多成功案例证明了其核心思维有抵御系统不确定性和拓展思维的功效。本研究选取“减轻水库泥沙淤积”、“减轻水环境面源污染”和“生态系统产水”这3项新安江上游地区向下游辐射的主导生态系统服务类型，以土地覆被格局的变化为动因，对承载于格局之上的相关生态过程及服务的保育和发挥之间的复杂关联进行深入分析，以ArcGIS的空间分析工具集作为支持，构建基于格局和过程的三项流域生态系统服务物质量和价值量评估模型。以此为基础，进而研究新安江上游地区在现有条件下，生态系统减轻下游湖库泥沙淤积、面源污染、供给下游水资源服务及价值对未来可能的各种土地覆被格局的响应，兼顾上游地区在相应土地覆被情景下各种产业收益的变化，衡量不同情景下的服务效益并进行优劣权衡，从提升上下游利益相关方福祉的角度进行情景优选，最后提出流域水资源与生态环境保护对策。研究得出：2010年新安江上游土壤保持总量为138.0×106t a-1，林地的土壤保持能力最强；模拟实际输出泥沙总量50.4×104t a-1，农田是最为重要的产沙源，流域减轻泥沙淤积服务的总经济价值达到213.0万元；上游流域向下游输出总磷量达到294.99t，农田和建设用地是新安江上游最为主要的磷素污染源，流域对减轻其出口受纳水体磷素非点源污染服务的总价值为634.01万元；模拟向下游实际供水量为71.8×108m3a-1，供水资源的总经济价值达到30.2亿元；在主要河道附近布设不同宽度的林草缓冲带，具有很好的减淤和减污效果，布设林草缓冲带的情景4、5虽然经济产值相对较低，但输沙、输磷和供水3项优选指标均保持为正效应，且降幅明显，综合变化率为5种情景最低，综合效益最好。