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在国内多地区的生态环境遭受着巨大威胁的背景下,开展各种形式的基于流域尺度的生态系统服务研究成为了热点话题。海河流域是我国水资源矛盾最突出的地区之一,并且在强降水的作用下易发生大规模的水土流失。本研究基于遥感和GIS的手段,应用InVEST-SDR模型、InVEST-Water Yield模型和CASA模型,开展了海河流域2000~2017年间土壤持留服务、水涵养服务、碳固存服务的量化和评估,以海河流域划分的84个小流域为单元,首先将覆被数据、遥感数据、土壤数据、气象数据按选定的方法处理成各模型的输入参量,然后把这些参量带入模型得到各生态系统服务的量化值,最后基于量化结果开展各生态系统服务的时空分析、相关性分析、驱动因素(气象因素、土地利用因素)分析、协同竞争关系分析,论文主要取得了以下研究结论:1)海河流域西南方向部分小流域具有最多的土壤持留量,而海河流域偏西侧的零星小流域土壤持留量最少,多年来北部相对于南部土壤持留量增幅更大、更显著;海河流域水涵养量由西北至东南递增,多年来水涵养量增幅由南北至中部逐渐加大;华北平原的碳固存量相对于黄土高原更多,多年来西北部和东南部碳固存量增幅相对更大。2)总降水量的增加对土壤持留服务有明显的促进作用;总降水量和平均相对湿度的增加对水涵养服务有明显的促进作用,平均气温、平均风速和总日照时数的增加对水涵养服务有明显的抑制作用;总降水量的增加对碳固存服务有明显的抑制作用,平均气温和总日照时数的增加对碳固存服务有明显的促进作用。3)2015年相对于2010年地类变化较大,以这一期间各地类的最主要变化式样为研究对象。对于土壤持留量的变化,多数式样中,地类变化相对于气象因素的变化发挥了主导作用;对于水涵养量的变化,地类变化主导式样的数量明显少于土壤持留且整体影响程度更低,多数式样中,气象因素的变化发挥主导作用;对于碳固存量的变化,多数式样中,地类变化占主导地位且主导程度起伏较大。4)土壤持留服务和水涵养服务是协同关系(r=0.556)、土壤持留服务和碳固存服务是抵消关系(r=-0.167)、水涵养服务和碳固存服务是抵消关系(r=-0.317,p<0.01)。逐年计算各生态服务间的相关系数后,得到各生态服务整体呈正相关的结论,水涵养服务和碳固存服务的相关程度最高、土壤持留服务和碳固存服务次之、水涵养服务和土壤持留服务最低。