土地利用变化是全球环境变化研究的重要内容,影响不同尺度生态系统的结构和功能,分析土地利用变化及其生态效应对于合理划分生态管控分区,实现可持续发展具有重要意义。长河流域属于黄土高原的生态脆弱区,由于城市化进程的加快以及煤炭的大量开采,导致土地利用结构不合理、土地毁坏等问题,使生态环境趋于恶化。为揭示人类活动对长河流域生态系统结构和功能产生的影响,本研究在Arcgis技术支持下,利用长河流域2005、2010、2015年三个时相的遥感影像数据,开展了以下几个方面的研究:(1)分析2005-2015年长河流域土地利用时空变化;(2)分析土地利用变化对生态系统服务价值的影响;(3)分析土地利用变化对生态风险的影响;并对生态效应进行了系统聚类分析。由于大多数研究都是基于不同地区生态服务价值估算的简单横向比较,很难深入揭示其空间变化差异,而基于DEM数据和格网法能够克服并解决这一难题。通过上述内容研究,得出以下结论:(1)10年间长河流域土地利用类型发生了不同程度的变化,耕地持续减少,建设用地持续增加,林地、草地、水域均先增加后略微减少。2005-2010年土地利用类型流转频繁,主要表现为耕地向草地、建设用地转移为主,建设用地的增加主要来自耕地、草地的转移。10年间长河流域的土地利用整体动态度下降,地类变化趋于缓和,相对稳定。研究期间长河流域景观呈现破碎化,2005-2010年各土地利用景观类型破碎化程度增大,2010-2015年各土地利用类型景观趋于稳定化方向发展。(2)10年间长河流域生态服务价值净减2.4×10~5元。以村为研究单元,10年间长河流域生态服务价值处于中等以下水平,2005-2010年各行政村的生态服务价值等级变化较大,2010-2015年变化较小,趋于稳定,呈现西部高,中部低的空间分布特点。基于格网法分析的结果与以村为研究单元的结果类似,研究期间长河流域生态服务价值处于中等以下水平,呈现下降的趋势,但局部高生态服务价值集中分布在西部,三时期生态服务价值在空间分布具有显著的正相关性。(3)10年间长河流域生态风险的整体格局变化不大,但空间差异较为明显,以长河流域轴向两侧风险程度逐渐降低;基于2015年长河流域生态服务价值和生态风险评价的结果,通过系统聚类分析,得出长河流域整体生态效应处于低水平。