摘要
为控制水土流失，黄土高原陆续开展了大规模的水土保持和生态工程建设，各项生态系统服务显著提升。但生态建设措施对生态系统服务的贡献存在时间和空间上的差异，流域对生态系统服务的需求也存在协同和权衡。厘清生态建设措施对生态系统服务的影响程度，兼顾黄土高原生态建设的多元生态效益，对黄土高原地区生态系统服务的维持与提升具有重要的科学和实践意义。因此，本文选取无定河流域作为研究区，选用InVEST模型对流域的碳储存、产水和土壤保持服务进行模拟，并基于流域下垫面状况构建生态建设情景，定量分析生态系统服务对不同生态建设措施的响应，辨析不同年份，情景下生态系统服务权衡/协同关系空间差异。取得的主要结论如下： (1)2000-2018年间，草地和耕地为无定河流域内主要的土地利用类型，占流域总面积的70%以上。土地利用格局变化显著，转入转出方向主要集中发生在耕地、林地、草地与建设用地之间；景观格局变化相对稳定，景观破碎化程度逐渐增加，但景观斑块的形状逐渐规则化，分布逐渐均匀化，且自然生物多样性和景观丰富度增加。梯田／淤地坝建设主要集中流域两南部河源区与东南部黄土丘陵沟壑区。 (2)2000-2018年间，无定河流域碳储量呈现快速增加后稍有减少的态势，且空间分布上自西北向东南明显增加，不同土地利用碳储量由大到小为：草地＞林地＞耕地＞水域＞未利用地＞建设用地。产水量呈现明显的增加，且空间分布上自两北向东南明显减少，不同土地利用产水量由大到小为：未利用地＞草地＞耕地＞建设用地＞林地＞水域。土壤保持总量同样明显增加，且空间分布上自西北向东南明显增加，不同土地利用土壤保持量由人到小为：草地＞耕地＞林地＞未利用地＞建设用地＞水域。生态系统服务多功能区面积占全区的14.480~16.186%，主要分部在研究区东南部和两南部边缘处，可提供高水平、稳定、连续的多种生态系统服务。 (3)不同生态建设情景下，无定河流域碳储量由大到小为：S3＞S1＞S2＞S0，产水量为：S2＞S0＞S1＞S3，土壤保持量为：S3＞S1＞S2＞S0，碳储存和土壤保持服务表现为自西北向东南有明显增加，产水服务与之相反；各生态系统服务在流域中部及南部区域空间变化更为明显。生态系统服务间权衡协同程度由大到小为：S3＞S2＞S1，且起主导关系的始终为碳储存与土壤保持服务之间的协同关系，空间分布表现出明显的南北协同中部权衡；碳储存与产水服务之间在全流域整体表现轻度权衡关系；产水与土壤保持服务权衡关系分布面积明显大于协同。生态系统服务间均无强烈权衡作用，小部分区域协同度高。
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