近年来,随着退耕还林(草)和天然林保护工程的逐步贯彻落实,土地利用发生巨大变化。阐明土地利用时空变化特征,评估其对生态系统服务的影响,以满足对退耕还林(草)和天保工程生态效益评估的需求。同时对区域土地利用效率和生态保护力度的提升及充分发挥土地资源在生态文明建设中的基础支撑作用具有重要意义。因此,本文针对湖北省竹山县植被质量差、生态环境脆弱的问题,基于1980、1995、2000、2005、2010和2015年土地利用类型图、气象数据、Landsat和MODIS遥感影像及2009年森林资源调查卫星遥感影像等数据,通过野外调查、模型计算与统计分析相结合的研究方法,阐明不同土地利用类型的时空变化特征,定量评估研究区生态系统植被净初级生产力、水土保持服务和碳储存服务,分析土地利用、景观指数和气象因素与生态系统服务之间的相互关系。主要结论如下:(1)竹山县近35年土地利用结构总体态势较为稳定,土地利用面积排序为林地>耕地>草地>水域>居民用地。研究期间,林地、耕地和草地均呈现双向转换均衡的态势,但过程略有不同。林地面积呈减少趋势;耕地面积先增加后减少;草地面积变化不显著,总体略有减少。水域和居民用地主要通过占用耕地和林地进行扩张,呈逐年递增趋势,接近次极端非平衡态势。(2)景观格局在斑块类型尺度上呈现出景观内部斑块离散程度增加,脆弱性增强,景观破碎化程度增强,景观连通性降低的规律特征。林地2010-2015年斑块合并现象突出,人工林空间扩张模式从以飞地式扩张为主到以边缘式扩张为主,同时填充式扩张逐渐增加。景观尺度上,研究区内各斑块分布趋向均匀,复杂程度增加,景观破碎化程度高,景观异质性增强。(3)NDVI线性变化趋势表现出空间异质性,南部山区上升趋势较为明显,北部山区呈小幅度上升,中部平原则表现为下降趋势。植被变化的显著性趋势所占面积比例由大到小依次为:显著改善(49.19%)>轻微改善(42.39%)>基本不变(5.70%)>轻微退化(2.70%)>显著退化(0.02%)。(4)NPP在年际尺度上呈上升趋势,但增速低于全国平均水平;月际尺度上以7月为轴对称分布,6-8月NPP均值最高。不同时期NPP的空间分布格局存在差异,但整体趋势相同,均由南北部向中部地区递减。研究区NPP与年均气温呈正相关,与年降水量主要呈负相关关系。人类活动对NPP总量的影响主要表现为两方面,一方面是退耕还林(草)及天然林保护工程等政策下的正向促进作用;另一方面则是在城镇化进程中占用林地、耕地及草地导致的负向损失影响。(5)土壤侵蚀量和碳储量的空间分布格局基本保持稳定,高值区(HVA)主要分布在林地,低值区(LVA)主要分布于竹山县中部较为破碎的地区。时间变化上,竹山县近35年土壤侵蚀量呈先减少后增加再减少的趋势;该趋势主要与降水量及修建水库密切相关,退耕还林(草)及天然林保护工程的推进实施对土壤侵蚀量的减少具有重要作用。碳储量有所减少,流失较为严重,主要与城镇扩张直接挤占林地、耕地等生态用地密切相关。(6)土壤保持量和碳储量的主要影响因子存在差异。土壤保持量主要受AI、LPI、ED的影响,碳储量主要受LSI、ED、AI的影响。IJI与土壤保持量和碳储量均呈极显著负相关关系,LPI与土壤保持量和碳储量均呈极显著正相关关系(P=0.002)。CONTAG和土壤保持量及碳储量未呈现一致的相关关系,这可能与景观指数对生态系统服务的影响具有尺度效应有关。