喀纳斯自然保护区地处新疆阿尔泰山的西北部,保护区内的森林植被为典型的南泰加林型,其优势乔木树种为西伯利亚落叶松(Larix sibirica Ledeb.)、西伯利亚云杉(Picea obovata Ledeb.)、西伯利亚冷杉(Abies sibirica Ledeb.)、西伯利亚红松(Pinus sibirica(Loud.)Mayr.)、疣枝桦(Betula pendula Roth.)等。该森林生态系统是维持新疆地区乃至全国生态环境的重要屏障。本文以研究区空间数据和实测数据为基础,运用In VEST模型并结合3S技术,对喀纳斯自然保护区2015年森林生态系统的碳储存、土壤保持、水源涵养以及生物多样性等四大生态系统服务功能展开定量评估,探究不同环境因子对各个生态系统服务功能的影响。结果表明:(1)喀纳斯自然保护区植被的总碳储量为24.82 Tg/a,固碳价值为12.4亿元人民币。其中乔木林地面积38629.99 hm2,固碳量为16.82 Tg/a,碳密度为43.49 t/hm2;灌木林地18861.27 hm2,年固碳量为1.97 Tg/a,碳密度为10.47 t/hm2;草地的面积不稳定,草地年固碳量约为6.01 Tg/a。乔木林地的固碳量是灌木林地的8.54倍,是草地的2.79倍。(2)不同林地类型的固碳价值大小排序为:针叶林地>阔叶林地>草地>灌木林地>针阔叶混交林地。其中,针叶林面积为33125.59 hm2,年固碳量为15.15 Tg/a,碳密度为457.36 t/hm2,固碳价值为7.59亿元人民币;阔叶林面积为1594.19 hm2,年固碳量为1.38 Tg/a,碳密度为865.65 t/hm2,固碳价值为0.69亿元人民币;针阔混交林面积为3955.21 hm2,年固碳量为0.29 Tg/a,碳密度为73.34 t/hm2,固碳价值为0.14亿元人民币。(3)喀纳斯自然保护区年产水量体积总和为4.25亿m3,每年涵养水源获得的价值为2.85亿元。其中,草地、针叶林地和阔叶林地对涵养水源能力的贡献最大,占总产水量的3/4。(4)喀纳斯自然保护区年固土量为674.05万t,其生态价值约为1.47亿元人民币,而土壤流失量共有1260.78 t,造成的价值损失约为2.75万元人民币。影响保护区土壤保持能力的关键因子是降雨。(5)土壤保持功能和水源涵养功能的评估依托于集水区范围之上,通过水文分析工具Arc Hydro对DEM数据处理后共获得596个子集水区,其中喀纳斯湖是最大的集水区,储水量约223.4万m3,是涵养水源能力最强的区域。喀纳斯自然保护区的土壤流失量共有1260.78 t,土壤流失量在0-5 t之间的243个集水区是主要输出来源,占整个土壤流失量的60%,主要分布在海拔3000以上和年降水量700mm以上的区域。(6)喀纳斯自然保护区的生物多样性主要受道路和人工建筑的威胁,保护区内生境重度退化区范围内针叶林地和灌木林地的抗退化能力明显优于草地,而在中度退化区和轻度退化区内针叶林地、阔叶林地、灌木林地和草地的抗退化能力较为平均。