土地利用变化是全球生态环境变化研究领域的重要组成部分,对土地利用变化及生态系统服务功能的分析对于维护区域生态安全、探索生态可持续发展具有重要意义。位于汾河上游的宁武县和静乐县是黄土高原生态脆弱区的重要流域单元,近年来由于城市化进程的加快和采煤活动的不断开展,导致土地利用结构不合理,生态环境质量不断恶化。为揭示汾河上游人类活动对土地利用和生态系统服务价值的影响,使汾河上游山水林田湖草生态保护修复工程顺利开展,本研究在ArcGIS的支持下,结合汾河上游2006年、2011年、2016年三期遥感数据,开展了以下几方面的研究:(1)2006—2016年汾河上游土地利用变化特征分析;(2)2006—2016年汾河上游生态系统服务价值时空变动分析;(3)土地利用变化与生态系统服务价值相关性分析,研究结果如下:(1)10年间汾河上游土地利用变化显著。草地和水域面积呈下降趋势,耕地、林地和建设用地面积呈上升趋势,未利用地面积先略微增加后减少。草地是主要的土地利用类型,占总面积比例均在36%以上。10年间汾河上游土地整体动态度先上升后下降,2006-2011年为0.96,达到最高值。2006-2016年,土地利用程度指数越来越大,景观破碎化程度有不断下降,开始转向粗粒景观的趋势。(2)10年间生态系统服务价值持续下降,共减少了6.32×10~8元,单项生态系统服务功能持续增加的有食物生产、原料生产和维持养分循环。以乡镇为研究单元,2006-2011年间汾河上游各乡镇的生态系统服务价值等级发生了较大程度的变化,2011-2016年间等级变化较小,趋于稳定,呈现出北部高、南部低的分布特点,乡镇生态系统服务价值整体处于较低水平。(3)研究期内,与生态系统服务价值关联性最大的地类是林地的面积,关联性最小的是建设用地的面积。在土地利用过程中,这两种地类的变化要特别重视。土地利用程度与生态系统服务价值的关系是负相关,并且随着时间的增长,负相关程度越来越强。