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土地利用/土地覆被变化（land use-land cover, LUCC）模式是人类与自然界交互作用的结果，其过程中蕴含着大量人类活动和自然环境的信息，对于揭示区域人-地关系演变规律具有重要的意义。LUCC有着显著的生态效应，已经成为流域水质退化的重要因素之一。因此，LUCC的模式、过程及其效应研究有助于理解研究区域环境变化并制订出有效的土地管理策略。本研究选取土地利用/覆被变化较为剧烈的亚热带中尺度流域—九龙江流域为代表性流域，探讨九龙江流域土地利用的时空变化及其水质效应。本研究基于遥感与GIS技术、CA-Markov和SWAT模型及情景分析方法，从全流域、北溪干流和县域三种空间尺度对九龙江流域近三十年（1986-2010）土地利用/覆被的模式、过程及其变化趋势进行定量分析与预测；结合CA-Markov模型预测结果，应用构建的流域模型SWAT（Soil and WaterAssessment Tool）模拟LUCC的水质效应。取得如下研究结论：1986-2010年间，九龙江流域林地除在2002-2007年间减少之外，其余时期均有所增长。耕地一直呈减少的趋势，而建设用地则在四个时段持续加速增长。园地除在1986-1996年间减少外，其余三个时段均处于增长状态；果园和建设用地，耕地和建设用地之间存在系统转移过程，反映了九龙江流域近三十年来建设用地和果园的增长伴随着农业用地减少的土地利用/覆被变化的潜在过程。基于CA-Markov模拟流域LUCC，模拟精度达到可信的效果，Kappa系数为0.876；进一步模拟流域2018年土地利用格局。2007-2018年建设用地、园地增加，林地、耕地减少。在九龙江流域最大的干流-北溪构建SWAT模型，完成了模型的概化、参数化和模型校验。SWAT模型的日径流量校准期和验证期的纳什系数分别为0.64和0.76，月径流量校准期和验证期的纳什系数分别为0.86和0.89；对于营养盐负荷模拟，氨氮校准期与验证期的纳什系数分别为0.69和0.57，总磷校准期和验证期的纳什系数分别为0.56和0.49。以CA-Markov模拟的2018年流域LUCC数据作为输入参数，基于经校验SWAT模型开展LUCC的水文水质效应模拟。模拟结果显示：短期内土地利用格局变化对水文的影响小于对水质的影响；LUCC对水文要素（径流量、蒸发量、地表径流）的影响大小依次为：蒸发量>地表径流>径流量；对水质的影响较为显著，2007-2018年水质有逐步恶化的趋势，而且对不同水期的影响大小依次为：枯水期>平水期>丰水期。