黄土丘陵沟壑区水土流失严重，生态环境脆弱，土地利用变化会对区域的生境质量产生极大的影响。科学分析区域生境质量的时空演变，为研究区生物多样性保护和黄河流域高质量发展提供科学依据，以沿黄中游丘陵沟壑区典型资源型经济转型发展县域柳林县为例，基于2008—2018年土地利用变化，运用Fragstats分析景观格局的时空演变特征，并通过InVEST模型Biodiversity模块评估生境质量的时空演变特征，分析生境质量空间的相关性和集聚特征。结果表明，2008—2018年土地利用变化主要表现为城镇及工矿用地减少，林地、耕地和草地增加，呈现城镇及工矿用地、水域及水利设施用地转向林地、耕地、草地态势；高等级生境质量面积减少，低等级生境质量面积增加，主要是因为部分具有生态功能的林地、草地破坏，而采矿用地复垦增加的林草地尚在恢复期，达不到高等级生境质量。生境质量空间上整体呈现出“各等级生境质量全域交互分布、局部集中”的分布格局，具体表现为东北部及东南部高等级生境质量局部集中，中部县城低等级生境质量带状分布，其余空间高低等级相间分布。生境质量空间集聚性有所增强，生境质量热点及“H-H”型集聚区面积增加，主要位于柳林县北部，而冷点及“L-L”集聚区主要位于柳林县南部。整体上，土地利用变化导致柳林景观破碎格局加剧，斑块形态趋于复杂化，景观多样性和异质性降低，同时造成生境质量整体呈现下降的趋势，但生境质量空间集聚性有所增强。