La vegetación natural a ambos lados de la cuenca del río Tarim (TRB) es la única barrera, un nicho ecológico crítico, entre el cinturón económico en el oasis artificial y el desierto de Taklimakan. Para entender el impacto de las actividades humanas en el TRB, exploramos las variaciones espaciales y temporales en el cambio de uso/cobertura del suelo (LUCC) y la evolución del patrón del paisaje desde 2000 hasta 2020. Estas variaciones se simularon para 2030 con 20 años de datos utilizando el modelo de autómatas celulares-Markov y análisis de sistemas de información geográfica. Los resultados predijeron cambios sustanciales en el LUCC en los tramos inferiores del río Tarim (TRlr), con 3400 km2 (20.29%) del área total (16,760.94 km2) experimentando cambios. Las áreas de humedales, tierras artificiales, pastizales, tierras agrícolas y bosques aumentaron en 578.59, 43.90, 339.90, 201.62 y 536.11 km2, respectivamente, durante el período de 2020 a 2030. Las únicas disminuciones se dieron en los desiertos de Gobi/otros y suelos desnudos (1700.13 km2). También determinamos los cambios actuales y futuros en los índices de patrones del paisaje de TRlr a nivel de clase y paisaje. Combinado con una encuesta de campo y datos hidrológicos, se proporciona un apoyo teórico para estrategias efectivas de gestión del uso del suelo. Los hallazgos ofrecen una base científica para la construcción futura de una civilización ecológica y el desarrollo sostenible en el TRB.