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2000年前后,东北地区开始实施天然林资源保护工程,以期在森林保护与经济发展间寻求平衡点。因此,如何准确的对天然林保护工程实施效果进行评估成为一个重要的科学问题。制定合理的森林规划与管理对策,可以在生态恢复与保护的同时,推动经济发展,提供决策支持。因此,本研究以东北地区1992-2015年每年的土地利用及植被归一化指数数据为基础,通过CASA模型、USLE模型和In VEST模型,在校正不同模型的参数后,对东北地区每一年的植被覆盖度、植被净初级产力(NPP)、土壤保持量和水源涵养量进行了模拟,并采用CV(coefficient variation)、MK(Mann-Kendall test)、TS(Theil–Sen Median trend)、Hurst、线性回归等方法对不同生态系统服务功能的变化趋势进行统计分析,采用Pearson相关性分析和残差分析法明确气候因子和人类活动对不同生态系统服务功能的影响,旨在科学地表征不同生态系统服务的变化趋势以及天然林保护工程对生态系统服务功能的影响,研究主要结论如下:(1)2000-2015年天然林保护工程实施初见成效,森林面积显著增加。增加的森林主要源于耕地、草地和稀疏植被。此外,由于农业的发展以及退耕还草政策的实施,草地和耕地的相互转化相对较剧烈,草地和耕地转化区域主要位于松嫩平原。(2)天然林保护工程的实施改善了生态系统质量。主要表现在天然林保护工程区植被覆盖度的增加。此外,天然林保护工程实施后,天然林保护工程区的植被覆盖度稳定性有所提高(稳定状态面积较1992-1995年提高了42.98%),植被覆盖度变化趋势以增加为主。(3)天然林保护工程实施后,不同生态系统服务功能均得到改善。天然林保护工程区内,NPP均值年际变化在2000-2015年呈波动中上升趋势,增加速率为0.0016 a-1,2000-2015年空间分布上天然林保护工程区内76.14%NPP得到改善;土壤保持量均值年际变化由1992-1999年的减少趋势(-1.17a-1),变为2000-2015年增长趋势(14.58 a-1);水源涵养量均值年际变化由1992-1999年的减少趋势(-5.36a-1),变为2000-2015年增长趋势(8.43 a-1),空间分布上天然林保护工程区内92.86%水源涵养量呈改善趋势。(4)天然林保护工程区内,不同生态系统服务功能平均值优于非天然林保护工程区。空间分布上,NPP、土壤保持量和水源涵养量平均值在大兴安岭、小兴安岭和长白山区域相对较高;呼伦贝尔、松嫩平原和赤峰等区域NPP、土壤保持能力和水源涵养能力相对较差,草地、耕地和稀疏植被是该区域的主要土地利用类型。(5)东北地区NPP、土壤保持量和水源涵养量之间均为协同关系,且土壤保持量与水源涵养量间的协同关系显著性极高;东北地区综合生态系统服务相对重要区,仅占整个研究区面积的16.83%,并且主要分布在天然林保护工程区内。本研究全面系统的对东北地区生态系统服务功能进行了评估,不仅量化了天然林保护工程实施前后生态系统服务功能的空间演变规律和年际变化趋势,而且可以为天然林保护工程未来的实施与规划提供数据支持与参考。