探寻区域生态系统服务空间权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依赖及空间差异,是制定区域经济社会发展与生态文明建设“双赢”政策实施的有效途径。生态系统服务价值是人类从自然、半自然或人工生态系统服务中获得的各种有形和无形的价值,如粮食、空气等。随着社会经济的飞速发展,人口数量的持续增加,人类社会从生态系统中获得的物质需求及精神需求也不断增强,这也导致人类对自然界的干扰加强,造成了自然生态系统的紊乱。在千年生态系统服务评估中,全球24项生态系统服务中有15项服务类型正在退化,可见生态系统的保护显得尤为重要。生态系统服务本身具有的空间分布异质性、复杂性及人类管理和利用方式的多样性,决定了生态系统服务在空间上具有异质性,且各种生态系统服务之间具有复杂的关系。一般而言,多种生态系统服务不能也不可能同时达到最优,一种生态系统服务的增加,会导致另外一种生态系统服务的增加或减少,这就产生了生态系统服务之间权衡与协同的关系。在全球变化和人类活动持续加剧的共同驱动下,如何采取有效措施管理生态系统服务之间的权衡和协同关系,对提升生态系统服务总体效益、保证生态系统服务的可持续供给,实现经济社会发展和生态环境保护的“双赢”具有重要意义。近几十年来,干旱内陆河流域普遍出现了上游水源植被退化、涵养功能下降,中游地下水位下降、用水矛盾突出,下游沙漠化等问题。这些问题导致原本脆弱的生态环境急剧恶化,不仅使得流域居民的生存和发展受到威胁,还加深了生态环境恢复和治理的难度。迫在眉睫的问题是摸清干旱内陆河流域生态系统服务价值,算好“生态账”,为下一步干旱内陆河流域制定科学合理的生态恢复、生态保护、生态补偿政策,提供基础性和关键性的科学依据。本文以干旱内陆河流域典型地区—嘉酒地区为研究区,对其2000年和2010年食物供给、碳储存、水源涵养和土壤保持四种生态系统服务物质量进行定量测算。利用相关分析法和空间热点制图等方法,分析了嘉酒地区生态系统服务时空变化,从多尺度分析了生态系统服务之间的权衡协同关系和生态环境空间特征及形成机理,并在多个方向上分析了各影响因素对生态系统服务的影响状况,最后利用情景模拟法进行了未来生态系统服务的估算,为嘉酒地区生态环境规划和生态文明建设提供科学参考。本文主要内容包括:(1)测算嘉酒地区生态系统服务价值。对嘉酒地区2000年和2010年食物供给、碳储存、水源涵养和土壤保持四种生态系统服务进行定量测算。(2)嘉酒地区各种生态系统服务间权衡与协同关系分析。从县域尺度和区域尺度上分别对嘉酒地区各种生态系统服务间的关系进行分析。并利用热点分析法识别生态系统服务权衡与协同的热点区。(3)基于情景模拟的生态系统服务测算。通过情景模拟得出嘉酒地区2020年保护情景和发展情景下的土地利用状况,并估算了模拟情景下的生态系统服务空间格局。通过上述研究,得到以下主要结论:(1)获得了四种生态系统服务价值的时空分布格局。嘉酒地区单位面积食物供给的高值区分布在该区域的中东部地区,其中两个年份内酒泉市肃州区及嘉峪关市的单位面积食物供给值都较高;碳储存的总体空间格局为中部及东南部较强,而中北部碳储存能力较弱。嘉酒地区固碳能力较强的林地与草地主要分布在东部及南部的肃州区、嘉峪关市、玉门市、肃北县南部片区及阿克塞部分区域,总体上,生态系统碳储存能力表现为东部及南部较高的分布格局;单位面积土壤保持空间分布格局在2000年和2010年变化不大,其高值区都集中分布在嘉酒地区肃北县南片区及阿克塞县,并呈现出从西到东逐渐增大的分布趋势;嘉酒地区水源涵养从2000年到2010年呈现出增加趋势,且水源涵养的高值分布区较为集中。(2)多尺度分析了嘉酒地区生态系统服务的权衡与协同关系。在县域尺度上,嘉酒地区县域各种生态系统服务之间关系大多为协同关系,其中食物—碳和水源—碳之间的协同程度较高;在区域尺度上,食物供给和土壤保持、水源涵养和土壤保持生态系统服务间存在负相关,它们之间存在着此消彼长的关系。除了上述两对生态系统服务间存在负相关性外,其余几对生态系统服务间均存在正相关性。其中土壤保持与碳储存、食物供给与碳储存间相关系数较高。依据热点分析法可知,嘉酒地区0类服务区占总面积的58.50%;1类服务区占总面积的25.20%;2类服务区占总面积的11.68%;3类服务区占总面积的4.59%;4类服务区占总面积的0.03%。(3)分析了不同情景下生态系统的关系。依据嘉酒地区的土地利用现状,设置保护情景和发展情景,在这两种状态下,土壤保持生态系统服务均与其余三种生态系统服务价值间存在着一定的权衡关系。在保护情景下,除土壤保持外,其余三种生态系统服务价值均有所提高,未来发展应偏向保护情景发展。