El cauce principal del río Tarim en China es típico de áreas ecológicamente sensibles que han sido fuertemente perturbadas por actividades humanas; por lo tanto, el monitoreo de la calidad de su ecoentorno constituye una tarea importante para los investigadores. Al utilizar datos de GlobeLand30 y aplicar el modelo de grado de perturbación y el modelo revisado de valor de servicio ecosistémico (VSE), el estudio presentado en este documento realizó una estimación cuantitativa de los efectos de los impactos de perturbación de las actividades humanas en el ecoentorno de esta área en el período de 2000 a 2020. Las principales conclusiones son las siguientes: (1) los valores del índice de perturbación, que reflejan la perturbación al ecosistema local por actividades humanas, aumentaron durante el período de estudio. Además, la tierra cultivada experimentó el mayor aumento, lo que, a su vez, provocó la perturbación más significativa al ecoentorno. Los altos valores del índice de perturbación presentaron una distribución discontinua en el oeste del cauce principal del río Tarim y formaron bandas y puntos en el este; el área de tierra caracterizada por altos y moderados valores del índice de perturbación aumentó, con áreas de crecimiento que adoptaron una distribución dispersa de parches, bandas y puntos sin una continuidad espacial significativa. (2) El VSE total aumentó, lo que indica que la calidad del ecoentorno mejoró. El aumento de la tierra cultivada compensó el aumento en el VSE, lo que contrarrestó los efectos de las medidas de gobernanza ecológica. Las áreas con altos valores de VSE se ubicaron principalmente en las partes occidental y central del área de estudio, mientras que los valores bajos se encontraron en el medio este y este. Las áreas con mayores aumentos en el VSE se ubicaron principalmente en la parte occidental y en la parte occidental de los tramos medios y adoptaron una distribución zonal, mientras que las áreas de disminución siguieron una distribución dispersa, presentándose como puntos o parches. Utilizar métodos de análisis cuantitativo y datos de teledetección de alta resolución para evaluar los cambios en el ecoentorno se consideró como la innovación de este estudio, y los hallazgos son útiles para explorar la influencia de las actividades humanas en los ecosistemas y evaluar el ecoentorno en la microcuenca de un área árida. Esta investigación cuantitativa contribuye a la tarea de monitorear los cambios ecoambientales utilizando técnicas de teledetección en áreas ecológicamente sensibles.