退耕还林还草工程是我国为保护和改善中西部地区生态环境,实施的一项重要的生态恢复工程。因此,评价该工程建设成效,不仅对退耕还林还草工程的高效实施具有指导意义,而且对退耕区生态和社会经济发展具有深刻的理论价值和实践意义。本文选取我国水土流失严重,生态环境脆弱,退耕还林还草工程重点实施地区的黄土丘陵沟壑典型区——吴起县退耕还林还草工程为研究对象,在遥感、GIS技术支持下,根据吴起县TM遥感影像,结合野外实地考察与采样,以及退耕还林的各种统计资料和数据,通过ERDAS和ARCGIS软件获取吴起县土地利用分类图,借助GIS空间分析方法和数理统计方法,引入景观格局空间分析和生态系统服务价值原理,选取一定的景观格局指数和生态环境评价指标,从生态结构合理性、生态环境质量等方面对退耕还林还草所取得的生态效应进行量化研究。本研究主要取得的主要结果如下:(1)基于监督分类和非监督分类相结合的方法获取的研究区不同时期土地利用分类图,从土地利用类型变化角度,引入景观格局分析方法和生态系统服务价值理论,进行了退耕还林生态效益定量研究,不仅考虑到退耕后林地带来的生态效益,还从区域整体生态环境质量变化尺度上,对退耕还林还草生态效益进行了定量评价。(2)吴起县生态系统组分合理化,景观结构区域多样化和复杂化。2003年,吴起县草地和林地面积之和占到总面积的82.06%,耕地仅占到7.43%。与1986年相比,区域内景观优势度由5.62上升到5.78,主要景观类型已由草地+耕地演变为草地+林地;景观多样性指数由2.36上升到2.46;其景观异质性较高,且略有提高。整个生态系统景观组分趋向合理化,景观类型多样化,这使得生态环境得到有效保护和恢复,促进了生态的协调发展。(3)吴起县生态环境指数提高,总体生态环境质量提高。研究区总生态环境指数从1986年的0.219上升到2003年0.356,生态环境指数明显增大,增幅为62.43%,说明吴起县退耕还林还草带来了较好的生态效益,林地、草地等相对生态价值高的植被类型显著增加,从而使整体生态环境指数提高,全县整体生态环境得到极大改善。(4)土地退化情况得到基本控制。从1986年到2003年,林地面积不断增长,大面积低盖度草地演变成高盖度草地,使得吴起县水土流失、土地沙化情况得到缓解,土壤形成与保护、气体调节、气候调节、水源涵养、生物多样性保护和娱乐文化生态服务价值均显著增加;该区土地主要利用类型变化导致退化的总生态贡献率仅为-0.7621%。