随着城市化进程的发展,人类活动导致阿什河流域的土地利用和土地覆盖（LULC）发生了巨大的变化。这种土地利用/土地覆盖变化显著改变地表径流,作用于流域生态水文过程,并对河流水质产生影响。基于此,本研究调查了阿什河流域土地利用/土地覆盖变化对流域生态水文过程的影响,以及如何应用可持续土地利用管理（SLM）技术解决流域污染问题。本文利用卫星图像提取并分析了从1990年到2014年阿什河流域的LULC时空分布变化规律,并基于最差和最优两种情景模拟,利用马尔可夫元胞自动机模型对流域未来土地利用和土地覆盖变化量进行了预测。此外,采用强度分析法（IA）科学解析了LULC变化的格局、动态、过程与强度。采用水土资源评估模型（SWAT）对流域生态水文过程进行了评估。采用结构化调查问卷的方法评估采用可持续土地管理方法作为流域非点源污染（NPS）控制的解决方案是否可行。研究结果表明,从1990年至2014年间,阿什河流域城市用地（URB）、水域（WAT）、耕地（AGR）、疏林地（OPC）和其它植被用地（OTV）面积分别增加了227%、267%、10%、63%和260%,城市用地和耕地呈现出一致的递增趋势,而郁闭森林（CLC）面积下降了79%。基于最坏的情景模拟,至2030年土地利用变化量显示将有更多的城市化和农业用地发展趋势,并有可能扩展到河流和森林附近的区域;而基于最好的情景模拟显示沿河的城市和农业扩张趋势是可控的,且主河道周边出现再生郁闭林。强度分析法（IA）研究结果表明,相对于IA的区间、类别和过渡水平,LULC显现的变化强度并不均匀。土地利用变化呈现明显的动态性,流转土地占全部土地变化的50%。这意味着仅关注土地利用/土地覆盖的净变化将会低估阿什河流域的土地利用/土地覆盖总变化情况。阿什河流域的土地利用和土地覆盖方式的转换并不是随机过程,土地景观类型的主要转换方式表现为:由郁闭林转换为疏林、由疏林转换为其它植被类型、由其它植被类型转换为农用地。这表明城市化进程的路径是由郁闭林到农业和城市用地,而疏林和其它植被类型是土地覆盖的过渡形式。误差分析表明,在2000年,2010年和2014年的地图中,分别由13%、19%和11.2%的假设误差可以解释所观察到的增益强度和均匀强度（UI）之间的所有差异;而在1990年、2000年和2010年的地图中,分别有12%、21%和11%的误差可以解释所观察到的损失强度和均匀强度之间的所有差异。1990年的地图有0.6%和1.6%的假设误差;2000年的地图有1.5%和4%的假设误差;2010年地图有1.2%和2.1%的假设误差,这些结果可以分别解释从1990年至2000年、2000年至2010年和2010年至2014年期间城市用地和耕地的增益的均匀过渡的差异。均匀强度（UI）的强弱程度取决于这些相关假设误差的大小。基于流域水土评估模型（SWAT）对水文的评估结果表明,流域LULC的变化使河流径流量增加11.5%,地表径流增加86.6%、产水量增加10.5%。另一方面,结果表明横向径流减少64.9%,地下水减少27.9%和蒸散发量（ET）减少1%。在最坏的情况和最好的LULC情况下,径流量、产水量、地表径流、横向径流和蒸散发量都会趋向增加,但地下水流量将趋向减少。但是,在最坏情景条件下的增量预计将超过最好的情景条件下的增量。城市用地、耕地和郁闭森林覆盖制约着流域水文过程,这也是阿什河流域的主要环境压力源。因此,为保持流域水文平衡,迫切需要规范、限制城市化的蔓延和农业活动的扩张。基于结构化调查问卷的研究结果表明,阿什河流域居民普遍认为流域对可持续土地利用（SLM）做法的采用率较低,而之所以SLM实施的采用率较低则与当地的建设能力和法规的执行能力紧密相关。所调查居民的职业和年龄与SLM采用率相关,与农业生产相关的居民对SLM的采用状况更为敏感。建议政策制定者强化能力建设和法规执行力度,从而促使农户接受、采用SLM技术来改善流域环境,而不是单纯依靠工程技术方法来解决阿什河的非点源污染问题。总体而言,本文综合运用遥感和地理信息系统理论与技术,通过数值模拟、过程模拟、统计模型和调查分析方法的整合,对阿什河流域内的LULC变化与水文过程之间的关系进行了系统研究。提出了基于可持续土地利用管理实践的阿什河流域非点源污染问题的解决方法。本文的研究不仅对充分认识阿什河流域水污染成因具有重要的科学意义,而且对整个阿什河流域的水资源保护以及国内外相似小流域的综合流域管理、科学决策都有一定的参考价值。