“三北防护林工程”和“退耕还林还草工程”等重大林业生态工程引起了土地利用变化,进而深刻影响黄土高原等区域的碳储量。然而,目前尚缺乏林业生态工程驱动下土地利用变化对黄土高原碳储量影响的定量研究。基于1987-2020年土地利用数据、2017年林地地上生物量和土壤有机碳实测数据,采用InVEST模型解析黄土高原昕水河流域碳储量时空变化特征,定量分析土地利用变化对流域碳储量的影响。结果表明:(1)1987-2020年昕水河流域林地面积呈上升趋势,增加33.39%;草地和耕地面积呈下降趋势,分别减少31.11%和4.02%。(2)昕水河流域总碳储量增加249.19×104 t,其中,林地碳储量增加1177.85×104 t,草地、耕地碳储量分别减少835.84×104 t和92.79×104 t。(3)林业生态工程实施是昕水河流域碳储量增加的主导因素,林地对流域碳储量增加的贡献率为472.67%。研究可为林业生态建设和保护利用提供科学依据,为增强流域林草固碳功能提供参考。