朱殿珍, 初 磊, 馬 帥, 王良杰, 張金池

(南京林業(yè)大學 南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇省水土保持與生態(tài)修復重點實驗室, 南京 210037)

生態(tài)系統(tǒng)服務指生態(tài)系統(tǒng)所形成和維持的人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境條件與效用[1]，也是人類直接或者間接從生態(tài)系統(tǒng)中獲取的所有收益[2]。由于生態(tài)系統(tǒng)服務種類的多樣性、空間分布的不均衡性以及人類使用的選擇性，使生態(tài)系統(tǒng)服務之間的關系出現(xiàn)了動態(tài)變化，主要表現(xiàn)為此消彼長的權衡和相互增益的協(xié)同等形式[3-4]。其中權衡是指某種類型生態(tài)系統(tǒng)服務的增加或減少導致其他服務的減少或增加；協(xié)同是指兩種或兩種以上的生態(tài)系統(tǒng)服務的供給同時增加或減少[2,4]。厘清生態(tài)系統(tǒng)服務之間權衡與協(xié)同的時空變化特征，明晰生態(tài)系統(tǒng)服務權衡與協(xié)同關系，對促進區(qū)域的發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義[5]，也是實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)管理決策的重要前提。

生態(tài)系統(tǒng)服務及其相互關系的研究近年來已經(jīng)成為地理學、生態(tài)學以及生態(tài)經(jīng)濟學等多學科的研究熱點，受到了許多學者的關注[1-2,4,6-7]。武文歡等[8]采用相關分析法探討了半干旱地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務的權衡與協(xié)同關系，并分析了不同土地利用類型的生態(tài)系統(tǒng)服務間的差異。王曉峰等[1]使用Sen趨勢度法和偏相關分析法對新疆3種生態(tài)系統(tǒng)服務間的時空變化及權衡與協(xié)同關系進行了分析。饒勝等[9]探討了草原生態(tài)系統(tǒng)中畜產(chǎn)品與防風固沙間的權衡關系，并得到了適用于該地區(qū)的最佳生物量分配方式。林子雁等[10]分析了中國西南地區(qū)5項供給服務間的權衡與協(xié)同關系，并通過疊羅分析識別了生態(tài)系統(tǒng)服務共贏區(qū)域。鞏杰等[6]研究了西部山區(qū)流域生態(tài)系統(tǒng)服務間多尺度權衡關系，發(fā)現(xiàn)土地利用/覆蓋格局的空間差異是影響服務權衡程度與空間變異的重要因素。綜上所述，雖然生態(tài)系統(tǒng)服務權衡與協(xié)同的研究較多，但青藏高原作為我國生態(tài)環(huán)境敏感脆弱區(qū)[11-13]，對該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務空間權衡/協(xié)同變化研究目前并不多見，因此，評價青藏高原生態(tài)系統(tǒng)服務的變化和權衡/協(xié)同關系，可為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)保護與管理決策提供依據(jù)。

青藏高原作為“世界屋脊”，是我國和亞洲的“江河源”，也是我國水資源安全的戰(zhàn)略基地[14]。它特有的氣候和地理條件決定了其生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和敏感性[12]。青藏高原生態(tài)屏障區(qū)是我國生態(tài)安全的關鍵屏障區(qū)域，對其生態(tài)系統(tǒng)服務進行準確的量化是理解屏障區(qū)生態(tài)服務功能演變的重要基礎。研究青藏高原生態(tài)屏障區(qū)碳固定、土壤保持和水源涵養(yǎng)等生態(tài)系統(tǒng)服務功能的空間分布規(guī)律及權衡/協(xié)同關系，可為該區(qū)域的生態(tài)保護和優(yōu)化管理提供參考[15]。本研究采用RUSLE模型、InVEST模型、CASA模型，基于ArcGIS軟件平臺，評估青藏高原屏障區(qū)2000—2015年土壤保持、水源涵養(yǎng)、碳儲量的空間分布格局，采用相關性分析方法，探討各服務之間的權衡與協(xié)同關系，研究不同時期生態(tài)系統(tǒng)服務的變化特征，初步揭示生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務的時空變化規(guī)律。

1 研究區(qū)概況

青藏高原生態(tài)屏障(82°50′—105°5″E,29°40′—38°10′N)是國家“兩屏三帶”生態(tài)格局中青藏高原生態(tài)屏障的空間載體，范圍涉及青海、西藏、甘肅、四川等地區(qū)，面積約89.65萬km2(圖1)；地貌類型以高原為主；平均海拔在4 000 m以上；氣候特點為輻射強烈，日照多，氣溫低，積溫少，氣溫隨高度和緯度的升高而降低，氣溫日較差大，年變化小。年平均氣溫由東南的20℃向西北遞減至-6℃以下；年降水量由東南的2 000 mm遞減至西北的50 mm以下；主要的植被類型為山地森林、高寒草甸和高寒草原。

圖1 研究區(qū)地理位置

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)包括：(1) 2000年、2005年、2010年、2015年的土地利用/植被覆蓋數(shù)據(jù)，來源于中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)，空間分辨率為1 km；(2) 2000年、2005年、2010年、2015年氣象數(shù)據(jù)來自于World climate(http:∥www.worldclimate.com/)和中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn/)，空間分辨率為1 km；(3) 土壤數(shù)據(jù)來自于世界土壤數(shù)據(jù)庫(Harmonized World Soil Database version,HWSD)該數(shù)據(jù)包含土壤類型、土壤質地、土壤有機碳含量等資料，比例尺為1∶100萬；(4) DEM數(shù)據(jù)來自國家青藏高原科學數(shù)據(jù)中心(http:∥www.tpdc.ac.cn/zh-hans/)，空間分辨率為1 km。將各個數(shù)據(jù)統(tǒng)一到Albers投影。

2.2 研究方法

2.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務定量評估方法 (1) 土壤保持。本研究采用RUSLE模型來分別評估青藏高原生態(tài)屏障區(qū)2000—2015年的土壤保持量。土壤保持量為潛在的土壤侵蝕量和現(xiàn)實的土壤侵蝕量之差。計算公式如下：

AC=AP-AR

(1)

AP=R·K·LS

(2)

AR=R·K·LS·C·P

(3)

式中:AC為土壤的保持量[t/(hm2·a)]；AP為潛在的土壤侵蝕量[t/(hm2·a)];AR為土壤現(xiàn)實的侵蝕量[t/(hm2·a)];R為降雨侵蝕力因子;K為土壤可蝕性因子;LS為坡度和坡長因子的乘積;C為植被的覆蓋度與經(jīng)營管理因子;P為土壤的保持措施因子。各因子詳細計算參見文獻[16]。該評價方法在三江源區(qū)[17],取得了良好的結果。

(2) 水源涵養(yǎng)。通過InVEST模型中Water Yield模塊進行水源涵養(yǎng)量的估算，其計算原理是水量平衡方程。估算公式如下：

WR=min(1249/V)×min(1，0.31TI)×min(k/300)×Y

(4)

TI=lg[DA/(SD×PS)]

(5)

Yxj=(1-AETxj/Px)Px

(6)

式中:WR為多年平均水源涵養(yǎng)量(mm);V為流速系數(shù);TI為地形指數(shù)；k為土壤飽和導水率(cm/d);Y為流域產(chǎn)水量(mm);DA為流域集水區(qū)柵格數(shù)量,無量綱;SD為土層深度(mm);PS為百分比坡度;Yxj，AETxj分別為柵格x中土地利用/覆蓋類型j的年產(chǎn)水量(mm)和年實際蒸散量(mm);Px為柵格x的年均降水量(mm)。計算過程與原理參見文獻[18]。該評價方法已成功應用于拉薩河流域[12],并得出了良好的評價結果。

(3) 碳儲存。生態(tài)系統(tǒng)提供的碳儲存服務可由植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)進行表示，本文使用CASA模型估算(NPP)。計算公式如下：

NPP(x,t)=APAR(x,t)×ε(x,t)

(7)

式中:NPP(x,t)為柵格x在t時間內的凈初級生產(chǎn)力[g C/(m2·a)];APAR(x,t)為空間位置x在時間t內吸收的光合有效輻射(MJ/m2);ε(x,t)為柵格x在時間t內的實際光能利用率(g C/MJ)。參數(shù)確定及模型計算方法參見文獻[19]。該評價方法已經(jīng)在三江源地區(qū)[20]得出了良好的評價結果。

2.2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務相關性分析與熱點區(qū)識別 在評估生態(tài)系統(tǒng)服務的基礎上，通過識別青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的服務熱點區(qū)來探討研究區(qū)不同區(qū)域服務供給能力的強弱。將研究區(qū)3種生態(tài)系統(tǒng)服務超過當年各自平均值的地區(qū)視為該服務的熱點區(qū)[8,21]，借助ArcGIS 10.3軟件將各單項生態(tài)系統(tǒng)服務的熱點區(qū)進行空間疊加，得出多重生態(tài)服務熱點區(qū)分布。若某一柵格內3種服務的值均未超過各自的平均值，則定義為非熱點區(qū)?！?，2，3類服務熱點區(qū)”分別表示有1，2，3種服務的值超過了平均值，并采用ArcGIS 10.3軟件得到多重生態(tài)系統(tǒng)服務熱點區(qū)的空間分布格局。

本文基于SPSS 22.0軟件，以2000年、2005年、2010年和2015年3種生態(tài)系統(tǒng)服務的評估值為基礎，采用相關分析法對研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務間權衡/協(xié)同關系進行量化，若呈負相關，則認為服務之間存在空間權衡關系；若為正相關，則認為服務之間為協(xié)同關系[6]，當相關性通過顯著性檢驗時為顯著權衡/協(xié)同，否則為弱權衡/協(xié)同或關系不明顯。

3 結果與分析

3.1 生態(tài)系統(tǒng)服務時空變化

青藏高原生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務的空間分布情況和各服務結果見圖2和表1。研究期間青藏高原生態(tài)屏障區(qū)水源涵養(yǎng)量為0～1 090.31 mm。2000年、2005年、2010年及2015年的年平均水源涵養(yǎng)量為142.45，194.76，137.25，47.18 mm，多年水源涵養(yǎng)量均值為130.41 mm。多年來，水源涵養(yǎng)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢?？傮w來看，水源涵養(yǎng)呈下降趨勢，其減少量為95.27 mm。水源涵養(yǎng)量最值變化不同，最大值降低。水源涵養(yǎng)主要受降水和蒸發(fā)散的影響。研究區(qū)2000—2015年降雨量呈現(xiàn)先增加后較少的趨勢，蒸發(fā)散量呈明顯增加趨勢；2010年和2015年降水量較2000年與2005年降低了12.3%，22.5%，而蒸發(fā)散量增加4.6%，4.7%，2010年與2015年水源涵養(yǎng)服務減少較明顯。在空間上，水源涵養(yǎng)服務呈現(xiàn)出東部地區(qū)高西部地區(qū)低的空間分布格局(圖2)。2000年、2005年、2010年和2015年水源涵養(yǎng)高于其均值的區(qū)域分別為41.3%，50.6%，58.5%，34.2%，主要分布在東南部地區(qū)。低值區(qū)主要集中在北部庫爾勒市和都蘭縣；土地利用類型主要以鹽堿地、裸巖和戈壁為主，因此水源涵養(yǎng)量少。

圖2 2000-2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務時空分布

表1 2000-2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)服務

2000年、2005年、2010年、2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)年平均土壤保持量依次為2 658.29，3 062.09，2 645.43，1 576.91 t/hm2，多年平均土壤保持量為2 485.68 t/hm2。15 a間，土壤保持年均值呈倒“V”型減少，減少量為1 081.38 t/hm2。土壤保持服務最大值也由2000年的1 094 358 t/hm2下降到2015年的705 989 t/hm2，減少了388 369 t/hm2。土壤保持功能除了受到降雨量的影響之外，還與研究區(qū)的土地利用變化有關，2010年后研究區(qū)建設用地有所增加，降低了植被覆蓋，導致土壤保持量減少?？臻g分布上，土壤保持服務呈現(xiàn)由東南向西北遞減的空間分布格局(圖2)，高值區(qū)主要分布在東南地區(qū)，70%的區(qū)域高于2 500 t/hm2；低值區(qū)集中分布在西北地區(qū)，超過80%的地區(qū)低于2 000 t/hm2，主要受青藏高原生態(tài)屏障區(qū)土地利用類型的空間分布影響。

2000年、2005年、2010年、2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的年均碳儲存量分別為109.77，132.36，138.28，135.54 g C/m2。多年平均值為128.98 g C/m2。2000—2015年年均碳儲存量呈現(xiàn)增加趨勢，增加量為25.77 g C/m2。碳儲存最大值從2000年的588 g C/m2增加到了2015年的650 g C/m2?？臻g上，碳儲存呈現(xiàn)東南高西北低的空間分布格局(圖2)，2000年、2005年、2010年、2015年的碳儲存高于均值的區(qū)域分別占48.3%，51.7%，56.5%，58.1%，主要分布在東南地區(qū)，青藏高原大部分的森林位于東南部山區(qū)。

3.2 生態(tài)系統(tǒng)服務變化

由圖3A可知，2000—2015年水源涵養(yǎng)服務在-161.78～73.08 mm/a變化。在空間上呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律，北部減少南部增多。同時，在空間上表現(xiàn)出明顯的減少趨勢，其減少區(qū)域(95.6%)大于增加區(qū)域(4.4%)，增加區(qū)域主要以東部的瑪沁縣、同德縣、澤庫縣和河南蒙古自治縣為主。

圖3 2000-2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務變化空間分布

土壤保持服務變化值介于-97 092.3～5 845.71 t/(hm2·a)(圖3B)。其空間變化趨勢為西北增東南減的趨勢。同時，在15 a間土壤保持服務表現(xiàn)為明顯的減少趨勢，減少的區(qū)域超過90%。

碳儲存服務在-61.25～97.25 g C/(m2·a)變化(圖3C)。同時，碳儲存服務表現(xiàn)出西減東增的空間變化特點，且增加區(qū)域(73.9%)大于減少區(qū)域(26.1%)，增加區(qū)域主要集中在東部地區(qū)。

3.3 生態(tài)系統(tǒng)服務權衡與協(xié)同

圖4是生態(tài)系統(tǒng)服務散點圖矩陣，對角線上是3種服務的直方圖及核密度曲線，直方圖反映橫軸數(shù)據(jù)的分布特征，核密度曲線反映數(shù)據(jù)的集中程度；對角線以上是各服務間的相關系數(shù)，對角線以下是各服務點間的散點圖及平滑擬合曲線。從圖4可看出，在分布特征上水源涵養(yǎng)、碳儲量和土壤保持的數(shù)據(jù)點分布較為分散；從相關性來看，青藏高原生態(tài)屏障區(qū)土壤保持服務、水源涵養(yǎng)服務、碳儲存服務兩兩之間的相關系數(shù)均達到了顯著性水平。同時，土壤保持服務與水源涵養(yǎng)服務、土壤保持服務與碳儲存服務和水源涵養(yǎng)服務與碳儲量服務之間的相關系數(shù)均大于0，說明二者之間是相互增益的協(xié)同關系，且兩兩之間顯著相關。2000—2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)內生態(tài)系統(tǒng)服務之間的相關性均先降低后升高?？傮w而言其相關性有所升高，具體表現(xiàn)為相關系數(shù)的增加，土壤保持服務與碳儲量服務的相關系數(shù)由2000年的0.32增加為2015年的0.36，水源涵養(yǎng)服務與碳儲存服務的相關系數(shù)由0.43增加為0.58，水源涵養(yǎng)服務與碳儲存服務的相關系數(shù)由0.27增加為0.29。綜上所述，在空間上，2000—2015年3種生態(tài)系統(tǒng)服務兩兩之間的協(xié)同關系在變強，具體表現(xiàn)為相關系數(shù)的增大。

注：***表示在0.001水平顯著。

由表2可知，土壤保持和碳儲存從2000—2005年的相關系數(shù)為0.204變?yōu)?010—2015年的0.025。由于2010—2015年的相關系數(shù)為0.025，表明其作用在變弱，因此在2000—2015年兩者間的協(xié)同關系在變弱。土壤保持與水源涵養(yǎng)、水源涵養(yǎng)與碳儲存在2000—2005年、2005—2010年和2010—2015年相關系數(shù)分別為0.258，0.318，0.15，0.354，0.178，0.179。且都通過了0.01或0.05水平顯著檢驗，表明其兩兩之間表現(xiàn)為協(xié)同關系，并且之間的關系在變弱。綜上所述，在時間上，2000—2015年3種生態(tài)系統(tǒng)服務兩兩之間的協(xié)同關系在變弱，具體表現(xiàn)為相關系數(shù)的減少。

表2 2000-2015年生態(tài)系統(tǒng)服務變化相關系數(shù)

3.4 熱點區(qū)識別

青藏高原生態(tài)屏障區(qū)多重生態(tài)系統(tǒng)服務熱點區(qū)分布見圖5。2000年、2005年、2010年、2015年非熱點區(qū)的面積百分比分別為46.73%，44.85%，39.87%，57.37%，主要的土地利用類型為草地、建設用地和未利用地。15年間，1類熱點區(qū)由24.20%減少到16.88%，該類熱點區(qū)的主要土地利用類型為草地，主要以碳儲存服務為主。2類熱點區(qū)面積百分比從24.21%下降到了14.53%，面積減少了9.68%，土地利用類型主要為草地；中部主要以土壤保持和水源涵養(yǎng)服務為主，東部主要以碳儲存和水源涵養(yǎng)服務為主。3類熱點區(qū)從2000年的10.64%增加到了11.22%，面積增加了0.58%，主要土地利用類型林地。整體來看，青藏高原生態(tài)屏障區(qū)非熱點區(qū)域面積增加，1類和2類熱點區(qū)面積減少，3類熱點區(qū)面積增加，多重服務熱點區(qū)大多土壤條件優(yōu)良、植被覆蓋較好，因而具有較強的土壤保持、碳儲存和水源涵養(yǎng)能力。

圖5 2000-2015年青藏高原生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務熱點區(qū)分布

4 討 論

4.1 生態(tài)系統(tǒng)服務的時空變化分析

以青藏高原生態(tài)屏障區(qū)為研究區(qū)，分析了2000—2015年土壤保持、水源涵養(yǎng)和碳儲存3種生態(tài)系統(tǒng)服務的時空變化及權衡與協(xié)同關系，發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務的變化與區(qū)域的降水量有關[11,21-22]，降水量通過影響RUSLE式中的降雨侵蝕力因子來影響土壤保持功能[23]；降水量通過制約CASA模型中的水分脅迫系數(shù)來影響碳儲量[21,24]；水源涵養(yǎng)的變化主要受降水量和蒸發(fā)散的影響，是降水量與蒸發(fā)散量之差[24]；15 a來研究區(qū)降水量降低了44.7%，蒸發(fā)散增加了6.7%，相應的3種服務也有所變化。有研究表明，NDVI與NPP之間存在較強的相關性[25-26]，2000—2015年，青藏高原NDVI呈現(xiàn)增加的趨勢[27]，因此青藏高原NPP也在增加，這與本研究中碳儲存呈現(xiàn)增加趨勢這一結果相吻合。有學者研究了青藏高原的降雨變化特征，指出青藏高原的降雨量呈現(xiàn)明顯的減少趨勢[28]，如怒江流域[29]、西藏地區(qū)[30]以及青藏高原南部地區(qū)[31]降雨均出現(xiàn)減少的趨勢。同時，氣溫的升高導致蒸發(fā)散加強，使得水源涵養(yǎng)年際變化出現(xiàn)波動。影響土壤保持功能的主要因素為植被和降雨[7,21,32]，植被覆蓋度高，減緩土壤侵蝕，使得土壤保持功能水平較高。也有研究表明青藏高原極端降雨次數(shù)逐年增多[33]，隨著強降雨次數(shù)的增加，使得土壤侵蝕加劇，導致土壤保持功能降低。

在空間上，土壤保持服務的高值區(qū)主要集中在東南地區(qū)，土地利用類型以草地和林地為主，植被覆蓋度高，減少了土壤侵蝕；中部的庫爾勒市、都蘭縣以建設用地和未利用地為主，植被覆蓋低、人類對生態(tài)服務干擾大[34]，土壤保持服務服務較低。同時，研究區(qū)土壤保持服務的高值區(qū)與坡度值高的地區(qū)空間分布一致，表明地形對生態(tài)系統(tǒng)服務具有一定的影響，應該加強對高原高坡植物的保護[35]。水源涵養(yǎng)的高值區(qū)多分布在東南部的林地，這是因為林地植被覆蓋度高，蒸騰作用較小，且降雨截留量大，徑流量少，所以水源涵養(yǎng)量較高[22,32]。碳儲存的高值區(qū)集中在東南部海拔相對較高的山地林區(qū)，山地林區(qū)植被類型豐富，凋落物多且分解速率較快，使土壤中有機質積累增加，碳儲存量增加[24,36-37]。研究區(qū)的東南部山地林區(qū)為3種服務的多重服務熱點區(qū)，而且2015年多重服務熱點區(qū)面積比2000年增多，本研究認為林地有利于提高青藏高原的土壤保持、水源涵養(yǎng)和碳儲量服務的供給能力，高敏等[7]在喀斯特地區(qū)的研究表明隨著退耕還林政策的實施，區(qū)域提供生態(tài)系統(tǒng)服務的能力在不斷增強，多重生態(tài)系統(tǒng)服務熱點區(qū)面積逐年增加。此外，研究還發(fā)現(xiàn)林地的水源涵養(yǎng)、土壤保持和碳儲存服務供給能力均強于草地，因此應該適當?shù)脑黾恿值氐拿娣e，有助于提高青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務供給能力。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)服務的權衡與協(xié)同關系分析

從權衡與協(xié)同關系變化上來看，在空間上，研究區(qū)的水源涵養(yǎng)與土壤保持、土壤保持與碳儲存、水源涵養(yǎng)與碳儲存服務之間均表現(xiàn)為相互增益的協(xié)同關系，且協(xié)同關系在變強。碳儲存與土壤保持為協(xié)同關系，是由于植被覆蓋度高，增加了碳儲存，同時植被具有截持降雨、固結土壤的能力，減少了土壤流失，加強了土壤保持能力[8,21]，研究區(qū)15 a來降雨不斷減少，減緩了土壤侵蝕，因此加強了土壤保持與碳儲存之間的協(xié)同關系。碳儲存與水源涵養(yǎng)之間的關系為協(xié)同關系，是因為植被覆蓋度的提高在增加碳儲量的同時，也會截留降雨，減少徑流，從而增加水源涵養(yǎng)量[38]。研究區(qū)水源涵養(yǎng)從2000—2005年呈增加趨勢，使碳儲存與水源涵養(yǎng)之間的協(xié)同關系增強；但2005年后，隨著研究區(qū)降水量的減少，水源涵養(yǎng)量也逐漸減少，導致兩者之間的協(xié)同關系變弱。土壤保持與水源涵養(yǎng)之間為協(xié)同關系，主要是林地植被覆蓋度高，凋落物層厚且人為活動較弱，同時茂密的林地減少了水分蒸發(fā)和水力侵蝕[7]；從15 a的土壤保持量與水源涵養(yǎng)量平均值的變化看，研究區(qū)內兩者均表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢，兩者的變化趨勢一致，但是水源涵養(yǎng)量的變化速率大于土壤保持量，導致土壤保持與水源涵養(yǎng)之間的協(xié)同關系先變弱再變強。在時間上青藏高原生態(tài)屏障區(qū)3種生態(tài)系統(tǒng)服務的年變化量隨著時間變化在減少，降雨量和蒸發(fā)散的變化率均在增大，使得3種服務的變化率在減小，導致3種服務之間的協(xié)同關系在時間變化上是減弱。在本研究中，只對生態(tài)系統(tǒng)服務權衡與協(xié)同之間的關系進行分析，在后續(xù)的研究中還應加強對權衡與協(xié)同關系內在機理的研究。

5 結 論

(1) 2000—2015年，在空間上，青藏高原生態(tài)屏障區(qū)的3種生態(tài)系統(tǒng)服務土壤保持、水源涵養(yǎng)和碳儲量服務均表現(xiàn)為由東南向西北減少的趨勢；在時間上，土壤保持與水源涵養(yǎng)服務顯著減少，減少量分別為1 081.38 t/hm2，95.27 mm。而碳儲存呈現(xiàn)增加趨勢，增加量為25.77 g C/m2。研究區(qū)1類和2類熱點區(qū)面積減少，3類熱點區(qū)以及非熱點區(qū)面積增加。

(2) 土壤保持、水源涵養(yǎng)和碳儲量服務之間的相關系數(shù)均大于0，且都通過了0.001，0.01或0.05顯著性水平的檢驗。在空間上，2000—2015年3種生態(tài)系統(tǒng)服務兩兩之間的協(xié)同關系在變強，具體表現(xiàn)為相關系數(shù)的增大；在時間上，3種生態(tài)系統(tǒng)服務兩兩之間的協(xié)同關系在變弱，具體表現(xiàn)為相關系數(shù)的減少。

(3) 青藏高原生態(tài)屏障區(qū)中存在多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)服務，本研究只選取了其中主要的3種生態(tài)系統(tǒng)服務進行權衡與協(xié)同關系的研究。在未來的研究中還需要對青藏高原生態(tài)屏障區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務進行更加全面細致的評估，分析多項服務間的權衡協(xié)同關系，以便于更好的管理和優(yōu)化，為政府制定更加全面的生態(tài)保護策略提供參考。