桉树是我国的主要人工树种之一,主要产于澳洲大陆,在我国的引种历史已有120余年。桉树人工林的大面积种植为人类带来巨大经济利益的同时,也对区域生态安全产生了重大影响,特别在水库集水区,桉树种植已经导致了水土流失加剧、水质恶化及生物多样性降低等一系列生态环境后果。森林生态系统服务功能价值是衡量某一区域生态环境质量优劣的重要量化指标之一,本研究以广西典型水库——元宵水库集水区为例,基于“3S”技术,并结合野外调查,研究了水库集水区植物群落分布格局、植物生长状况及生态系统服务功能时空动态,通过对比桉树群落与马尾松群落,揭示了桉树人工林的生态环境效应,探讨了人类活动对集水区桉树人工林“经济-生态”综合效益的影响,得出以下主要结论:(1)本研究所构建的遥感分类决策树对不同时相、不同区域以及Landsat系列卫星不同传感器的遥感影像普遍适用,可将其用于我国南方地区中小尺度桉树人工林群落的遥感动态监测。(2)以植被覆盖度(FVC,Fractional Vegetation Cover)为自变量的二次多项式适用于开展生物量与净初级生产力(NPP,Net Primary Productivity)等植被参量的遥感反演,平均误差百分比绝对值分别为21.65%和21.55%。总体而言,桉树群落植被参量的反演精度随桉树树龄增加而增加。植被参量研究结果表明,桉树群落的平均FVC与生物量明显小于马尾松群落,平均NPP大于马尾松群落。其中,桉树群落的平均FVC、生物量与NPP分别为57.78%、30.17万t·hm-2·a-1与161.41万g C·hm-2·a-1;马尾松群落分别为76.06%、43.20万t·hm-2·a-1与143.65万g C·hm-2·a-1。(3)粗放、片面的营林措施导致水库集水区的生态系统结构波动剧烈,从而导致集水区生态系统服务功能发生明显变化。桉树人工林与马尾松群落单位面积生态系统服务功能的比较结果表明,马尾松群落单位面积生态系统服务功能是桉树人工林的3.25倍,具有更好的生态效益。此外,人类活动增加了水库集水区的水土流失、水质恶化及供水安全风险,致使种植桉树人工林的环境成本升高,综合效益降低。因此,建议改进种植模式,停止“火炼山”(放火烧山)与“机耕全垦”(深入大面积的机械翻土),推行桉树复合经营模式,改进施肥方法,并恢复部分原有生态系统的结构与功能,以保障流域生态安全与饮水安全,并在本研究的基础上开展进一步工作,优化水库集水区桉树人工林的科学管理模式,缓解桉树大面积种植的生态环境影响。