作为新疆南疆的核心区域,塔里木河流域居民的生态环境保护意识与参与意愿关系到当地环境演变态势。本文调查流域12个典型样本区,运用条件价值法、环境外部性与准公共物品理论分析1962户居民生态认知及支付行为。研究表明:(1)流域样本区60.30%的居民认为生态环境有所改善,67.30%的居民认为防护林的生态价值主要体现在保持土壤、涵养水源、调节气候与增加生物多样性,对生态系统服务功能的认知程度影响居民的最大支付意愿;(2)家庭禀赋、对环境价值的认知、对环境变化的心理感知的差异导致居民支付意愿影响因素存在异质性。下游居民有支付意愿的比重平均比上游高29.99%;且收入水平不影响居民对生态价值的理性、客观认知;(3)样本区居民参与环境保护呈现"零意愿"的比重平均为11.90%,其中"搭便车"心理与"对政府环境治理缺乏信任"的占比达到61.90%;流域下游居民作为环境改善的最直接受益者,对生态环境保护呈现"零意愿"的仅为5.30%;(4)考虑居民的异质性,并结合当地的经济社会条件、环境演变趋势、资源配置方式,是提高CVM理论评估环境价值有效性和可靠性的重要保障。