土地利用/覆被变化(Land use and Land cover change,LUCC)在区域尺度上的环境效应近年来逐渐得到学术界的重视。这一方面是由于LUCC过程的区域差异很大;更重要的原因则在于生态建设往往通过改变土地利用方式来实现,LUCC区域环境效应的评估与国家可持续发展战略决策关系重大。水文效应作为LUCC的重要环境效应之一,成为LUCC研究的重点和焦点。针对特定区域,分析LUCC的动力机制,深入了解土地覆被、气候、水文变化之间的联系,已成为在区域资源问题、环境问题及生态问题上政策分析的重要手段。本研究以大清河山区流域为研究对象,应用RS和G1S技术,以1987年和2000年两期大清河流域的遥感影像为主要数据源,结合自然、社会、经济统计数据建立土地利用/覆被变化数据库,分析土地利用/覆被时空动态变化特征;并运用分布式流域水文模型——SWAT模型,模拟分析土地利用/覆被变化对地表径流的贡献率,通过设定不同情景土地利用/覆被方式,分析不同情景的变化对地表径流及蒸发量产生的影响,进而探索符合大清河山区流域的最优土地利用/覆被模式,然后就此模式下土地利用/覆被对水文要素的影响进行模拟预测分析,并进一步提出大清河流域土地利用/覆被模式的改进建议。主要研究结论如下:(1)土地利用/覆被变化分析表明,1987年～2000年,大清河山区流域耕地、草地、水域面积均有不同程度减少,其中耕地面积减少了12202hm~2,下降量占总土地面积的0.76%;草地面积减少了16214hm~2,下降量占总土地面积的1.01%;水域面积减少了6038hm~2,下降量占总土地面积的0.38%。林地、城乡工矿居民用地、未利用土地面积则有所增加,其中林地面积增加15337hm~2,增加量占总土地面积的0.96%;城乡工矿居民用地面积增加19115hm~2,增加量占总土地面积1.19%;未利用土地面积增加2hm~2。(2)土地利用/覆被模拟结果表明,2000年的土地利用/覆被状况和1987年相比,流域年均径流量减少1.62亿m3,变化率为7.97%;流域年均蒸发量减少38.95mm,变化率为9.21%。当土地覆被状况全为林地时,年均径流量为18.02亿m3,蒸发量为565mm;全为草地时,年均径流量为14.59亿m3,蒸发量为207mm。(3)大清河山区流域25°以上陡坡地退耕还林、还草,径流量及径流深均减少,退耕还林径流深减至94.45%,退耕还草减至92.85%;退耕还林蒸发量增加,还草蒸发量减少,还林蒸发量增至102.68%,还草则减至96.11%。15°~25°缓坡地退耕还林、还草,径流量及径流深均减少,退耕还林径流深减至82.74%,还草减至73.21%;退耕还林蒸发量增加,还草蒸发量减少,还林蒸发量增至111.19%,还草则减至83.46%。(4)优化模式土地利用/覆被模拟结果表明,当土地利用/覆被变化为所设定的优化模式时,径流系数明显下降;年径流变差系数变小,年际径流变化趋于稳定;径流分配系数减小,径流的年内分配趋于均匀;涵养指数升高,河流枯季水量增加。蒸发量先是由于植被的作用提高了地面的供水能力而迅速增加,而后逐渐变得平稳。就大清河山区流域而言,若想解决水资源短缺的问题,应针对流域内不同地势、地貌条件,设计不同的土地利用/覆被组合类型,从增加流域产水量的角度来进行植被规划建设。在25°以上陡坡应全部退耕还林还草, 15°~25°缓坡地则需考虑海拔、经济、环境、区位等多种因素,进行综合调控。