在退耕还林工程背景下，以退耕还林实施后生态效果较显著的延安市为研究对象，基于解译的三期影像数据，通过土地利用转移矩阵，在2 km×2 km的格网尺度下测算延安市不同土地利用类型的生态服务价值（ESV），并结合空间探索性数据分析，探讨ESV的不同土地利用类型转移的时间变化特征及空间转移的关联性和异质性。延安市的实证分析显示：（1）1990-2015年间，ESV的增减主要发生在耕地、林地和草地之间，林地和草地ESV合计转入21.29亿元，且转入量主要发生在退耕还林工程实施之后；（2）生态服务功能主要由林地和草地提供，ESV的时间变化经历了先下降后上升的过程，退耕还林工程的实施促进 ESV 的增长，2001-2015 年间增长了5.34%；（3）空间探索性分析显示，ESV在格网尺度下呈现出显著的“南高北低”分布格局，并在空间上表现出正向的集聚性和依存性，ESV的高高集聚和低低集聚效果比较明显，并且高高集聚区与林地、草地的空间分布相吻合，低低集聚区与耕地、城乡建设用地的空间分布相吻合。整体而言，延安市土地利用类型转移和 ESV 的增减变化与推行退耕还林工程在时间上呼应、在空间上匹配，政府主导的退耕还林工程对生态环境恢复与保护起到显著的积极作用。因此，对于不同土地利用类型的生态服务功能，以耕地为主的北部地区应在基本农田保护制度基础上，注重农业生产与生态效益平衡，而林草资源丰富的南部地区则继续发挥生态屏障的调节作用。