李明臣，何 霖

（1.周口職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 周口 466000；2.武漢大學(xué) 水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430072）

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指可以維持人類生存的生態(tài)系統(tǒng)所形成和提供的環(huán)境條件和效用，通常分為調(diào)節(jié)服務(wù)、支持服務(wù)、供給服務(wù)和文化服務(wù)［1－2］。 學(xué)者們圍繞生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的內(nèi)涵［3－4］、時(shí)空變化與驅(qū)動(dòng)機(jī)制［5－6］、權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系［7－9］、供需耦合與尺度特征［10－11］、價(jià)值化與邊際 特征［12－13］等進(jìn) 行了大 量有益 探索。 Wang等［14］以橫斷山區(qū)為例，分析了該地區(qū)1990—2015 年生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空變化特征及權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，并結(jié)合相關(guān)性分析和聚類分析識(shí)別了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簇；饒勝等［15］采用極值法構(gòu)建了草地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的權(quán)衡利用模型，進(jìn)而得到了最優(yōu)生物量分配方案；張琨等［16］通過(guò)2000—2015 年黃土高原植被覆蓋度和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩者時(shí)空變化及交互作用分析，評(píng)價(jià)了植被恢復(fù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響，并定量識(shí)別了影響的閾值。

陜西省黃土高原地區(qū)是我國(guó)水土流失、水資源短缺和植被較少且質(zhì)量較差等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突出的地區(qū)之一。 該地區(qū)自1999 年實(shí)施退耕還林（草）工程后，生態(tài)環(huán)境顯著改善。 但專家學(xué)者對(duì)該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究多集中于退耕還林（草）工程實(shí)施后，工程實(shí)施前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究較少。 基于此，結(jié)合陜西黃土高原地區(qū)實(shí)際，選取產(chǎn)水量、凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP）、土壤保持、生境質(zhì)量4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，以退耕還林（草）工程實(shí)施前（1990 年）、實(shí)施時(shí)（2000 年）、實(shí)施后（2015 年）為研究時(shí)期，結(jié)合InVEST 模型、CASA 模型和RUSLE 模型，首先對(duì)4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空變化特征進(jìn)行量化，然后結(jié)合皮爾遜相關(guān)系數(shù)方法分析這4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系，最后通過(guò)構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)識(shí)別框架，識(shí)別該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域，以期了解該地區(qū)植被恢復(fù)前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)狀況及其相互關(guān)系，并為后續(xù)區(qū)域差異化發(fā)展政策制定及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

陜西黃土高原位于黃土高原中心地帶（見圖1），總面積12.7 萬(wàn)km2，占黃土高原面積的1／5，占陜西省面積的3／5，涉及陜北地區(qū)的榆林、延安，關(guān)中地區(qū)的銅川、渭南、咸陽(yáng)、西安、寶雞等。 研究區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，自北向南由溫帶干旱半干旱氣候區(qū)過(guò)渡到暖溫帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)，年平均氣溫為7 ～14 ℃，降水集中，5—9 月降水量占全年降水量的70%以上，冬春季降水稀少，干旱頻發(fā)。 該地區(qū)主要土地利用類型為農(nóng)田、草地、灌木、稀疏林地和林地。 自1999 年以來(lái)，陜西黃土高原地區(qū)實(shí)施了大規(guī)模退耕還林（草），極大地改善了該地區(qū)的植被狀況。 然而，該地區(qū)仍然是黃土高原生態(tài)環(huán)境問(wèn)題最嚴(yán)重的地區(qū)之一，水土流失、森林砍伐和荒漠化等問(wèn)題依然存在。 因此，了解該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空變化特征、相互關(guān)系并識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域，對(duì)于構(gòu)建合理的區(qū)域土地利用空間格局以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

結(jié)合陜西黃土高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，選取產(chǎn)水量、NPP、土壤保持、生境質(zhì)量4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行量化。 由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在時(shí)空維度上是動(dòng)態(tài)的，測(cè)度退耕還林（草）工程實(shí)施前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給情況，可以深入了解植被恢復(fù)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系的影響，因此選取1990 年、2000 年和2015年3 個(gè)典型年份開展生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)量化研究。

研究所涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有研究區(qū)DEM 數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、NDVI（植被覆蓋指數(shù)） 數(shù)據(jù)等。 DEM 數(shù)據(jù)采用地理空間數(shù)據(jù)云（http：／／www.gscloud.cn／）的30 m 空間分辨率柵格數(shù)據(jù)。 土地利用數(shù)據(jù)為中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：／／www.resdc.cn／）的1990 年、2000 年、2015 年3 期空間分辨率1 km 的柵格數(shù)據(jù)。 土壤數(shù)據(jù)采用國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：／／data.tpdc.ac.cn）基于世界土壤數(shù)據(jù)庫(kù)的中國(guó)土壤數(shù)據(jù)集，為空間分辨率1 km 的柵格數(shù)據(jù)。 氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http：／／data.cma.cn／），觀測(cè)站位置見圖1，數(shù)據(jù)包括1990 年、2000 年、2015 年的逐月氣溫、降水、太陽(yáng)輻射等數(shù)據(jù)，采用克里金法進(jìn)行插值生成相關(guān)氣象指標(biāo)柵格數(shù)據(jù)。 2000 年和2015 年NDVI數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心，空間分辨率為1 km；1990 年NDVI數(shù)據(jù)采用國(guó)家青藏高原科學(xué)數(shù)據(jù)中心中國(guó)地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間序列GIMMS 植被指數(shù)數(shù)據(jù)集，空間分辨率為8 km。

圖1 研究區(qū)位置

1.2 方 法

1.2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)計(jì)算方法

（1）產(chǎn)水量計(jì)算。 采用InVEST 模型中的產(chǎn)水模塊對(duì)產(chǎn)水量進(jìn)行量化。 在產(chǎn)水模塊中，產(chǎn)水量是根據(jù)Budyko 曲線和年平均降水量計(jì)算的，計(jì)算公式［17］為

式中：Yx為像素單元x的產(chǎn)水量；AETx為像素單元x的實(shí)際蒸散量；Px為像素單元x的年降水量；PETx為年潛在蒸散量；wx為自然氣候－土壤性質(zhì)參數(shù)；AWCx為土壤有效含水量；Z為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，又稱“季節(jié)常數(shù)”；Kx為植物蒸散系數(shù)；ETx為參考作物蒸散量；Tav為日最高氣溫和最低氣溫的平均數(shù)；TD為日最高氣溫和最低氣溫差值的平均數(shù)；RA為大氣頂層輻射量；P為月均 降 水 量； max＿soildepth為 土 壤 最 大 深 度；rootdepth為植物根系深度；PAWC為植物可利用水量；sand、silt、clay、c分別為土壤中砂粒、粉粒、黏粒和有機(jī)質(zhì)含量。

（2）NPP 計(jì)算。 采用基于光能利用率的CASA 模型來(lái)模擬研究區(qū)NPP 的時(shí)空動(dòng)態(tài)。 模型描述如下［18］：

式中：APAR（x，t） 為像素單元x在t月吸收的光合有效輻射，其值由太陽(yáng)總輻射（SOL）和植被對(duì)光合有效輻射的吸收比例（FPAR）來(lái)計(jì)算，常數(shù)0.5 表示植被所能利用的太陽(yáng)有效輻射占太陽(yáng)總輻射的比例；ε（x，t）為像素單元x在t月的實(shí)際光能利用率；ε?為植被最大光能利用率；Tε1和Tε2分別為低溫和高溫對(duì)光能利用率的溫度脅迫因子；Wε為水分脅迫因子。

（3）土壤保持計(jì)算。 土壤保持用侵蝕模數(shù)（單位面積土壤侵蝕量）的減少來(lái)反映，采用修正的通用土壤流失方程（RUSLE）來(lái)評(píng)價(jià)該地區(qū)土壤保持狀況，其計(jì)算公式［19］：

式中：A為單位面積土壤侵蝕量，t／hm2；R為降雨侵蝕力因子，MJ·mm／（hm2·h）；K為土壤可蝕性因子，t·hm2·h／（hm2·MJ·mm）；LS為坡長(zhǎng)坡度因子；C為植被覆蓋與管理因子；P′為水土保持措施因子。

（4）生境質(zhì)量計(jì)算。 選取InVEST 模型中的生境質(zhì)量模塊對(duì)研究區(qū)生境質(zhì)量進(jìn)行估算，模型公式：

式中：Qxj為土地利用類型j中像素單元x的生境質(zhì)量；Hj為土地利用類型j的生境適宜性；Z為歸一化常量；Dxj為土地利用類型j中像素單元x的生境退化程度；k為半飽和常數(shù)，通常取Dxj最大值的一半（由模型運(yùn)行一次所得）；r為脅迫因子序號(hào)；R為脅迫因子數(shù)量；Yr為脅迫因子在地類層上的柵格數(shù)量；wr為脅迫因子的權(quán)重；ry為地類層每個(gè)像素單元上脅迫因子的數(shù)量；irxy為像素單元y中脅迫因子r對(duì)像素單元x的脅迫水平；βx為像素單元x的可達(dá)性水平，數(shù)值1 代表極容易達(dá)到；Sjr為土地利用類型j對(duì)脅迫因子r的敏感性，數(shù)值1 代表非常敏感。

1.2.2 權(quán)衡與協(xié)同作用的量化

采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)對(duì)產(chǎn)水量、NPP、土壤保持、生境質(zhì)量這4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)兩兩之間所組成的6 組生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

式中：rp，q為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)p與q的相關(guān)系數(shù)；n為研究區(qū)像素單元數(shù)量；pi、qi分別為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)p、q在像素單元i上的值； ˉp、ˉq分別為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)p、q在像素單元i上的平均值。

1.2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)識(shí)別框架

結(jié)合ArcGIS 軟件的疊加分析和地圖代數(shù)功能，利用空間制圖的方法對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行熱點(diǎn)識(shí)別。 在構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)識(shí)別框架時(shí)，借鑒相關(guān)研究成果［20－22］，對(duì)每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的強(qiáng)度值進(jìn)行重分類，進(jìn)而將某一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的強(qiáng)度值超過(guò)相應(yīng)年份該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)平均值的區(qū)域視為該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域。 將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)分為單生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)和多生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)。 識(shí)別單生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)時(shí)，在以往研究?jī)H考慮空間分異性的基礎(chǔ)上，考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)間穩(wěn)定性，即對(duì)于每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，如果某區(qū)域在整個(gè)研究期內(nèi)均為該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域，那么該區(qū)域稱為該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域，即單生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)。 若某區(qū)域在整個(gè)研究期內(nèi)為所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域，則該區(qū)域?yàn)槎嗌鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域。 需要說(shuō)明的是，本研究選擇的土壤保持采用侵蝕模數(shù)的減少反映，其值越大，提供的該生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)越差，在識(shí)別土壤保持熱點(diǎn)時(shí)，把低于土壤保持平均值的區(qū)域定義為熱點(diǎn)區(qū)域。

2 結(jié)果與分析

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空格局

從空間分布來(lái)看，1990 年、2000 年、2015 年4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在研究區(qū)內(nèi)差異很大，具有明顯空間分異性，見圖2 ～圖5。 產(chǎn)水量的空間分布與NPP 的類似，整體呈現(xiàn)出自南向北遞減的空間分布格局，兩者的高值區(qū)主要分布在關(guān)中地區(qū)，低值區(qū)主要分布在陜北榆林市；土壤保持狀況較差的地區(qū)主要為陜北中部，包括榆林市中東部和延安市北部，土壤保持低值區(qū)主要位于關(guān)中地區(qū)以及榆林市西部地區(qū)；生境質(zhì)量的高值區(qū)主要分布在研究區(qū)的最南部和最北部以及中部的延安市。

圖2 不同時(shí)期陜西黃土高原產(chǎn)水量

圖5 不同時(shí)期陜西黃土高原生境質(zhì)量

從時(shí)間變化來(lái)看，產(chǎn)水量的年際變化較大，年平均產(chǎn)水量由1990 年的815.4 t／hm2減少至2000 年的412.9 t／hm2，再增加至2015 年的729.4 t／hm2，這可能受不同年份降水量不同影響；NPP 的年際變化較小，年平均NPP 先由1990 年的482.4 g·C／m2（C 表示有機(jī)碳）減少為2000 年的429.3 g·C／m2，而后增加至2015 年的548.5 g·C／m2，可見，自實(shí)施退耕還林（草）工程后，植被的生長(zhǎng)狀況得到了明顯改善；土壤保持隨時(shí)間的變化比較顯著，呈現(xiàn)明顯減小趨勢(shì)，年平均土壤侵蝕量先由1990 年的2 497.5 t／km2減少至2000 年的1 901.8 t／km2，在大規(guī)模退耕還林（草）工程實(shí)施背景下又減少至2015 年的941.8 t／km2；年平均生境質(zhì)量在研究期內(nèi)變化較小，呈現(xiàn)小幅度提高趨勢(shì)，1990 年、2000 年和2015 年的生境質(zhì)量分別為0.42、0.46、0.57，整體處于中等水平，仍需要進(jìn)一步改善。

圖3 不同時(shí)期陜西黃土高原NPP

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系

對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系進(jìn)行分析，研究期內(nèi)所有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的相關(guān)系數(shù)均通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)（顯著性水平p＜0.01），說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間存在著權(quán)衡或協(xié)同關(guān)系。 總體上，除了產(chǎn)水量、NPP與生境質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)在研究期內(nèi)變化比較劇烈外，其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的相關(guān)系數(shù)變化相對(duì)較小，見圖6。

圖4 不同時(shí)期陜西黃土高原土壤保持

圖6 陜西黃土高原各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的相關(guān)系數(shù)

1990 年產(chǎn)水量與生境質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)為－0.10，即存在著權(quán)衡關(guān)系，2000 年、2015 年兩者關(guān)系出現(xiàn)了反轉(zhuǎn)，均呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.37、0.26，2000 年、2015 年兩者間的協(xié)同關(guān)系呈現(xiàn)輕微減弱趨勢(shì)。 NPP 與生境質(zhì)量在整個(gè)研究期內(nèi)均為協(xié)同關(guān)系，且協(xié)同關(guān)系呈現(xiàn)明顯增強(qiáng)趨勢(shì)，說(shuō)明在生態(tài)恢復(fù)背景下，NPP 和生境質(zhì)量處于協(xié)同改善的發(fā)展趨勢(shì)。 NPP與產(chǎn)水量、土壤保持與生境質(zhì)量在整個(gè)研究期內(nèi)均表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系，但協(xié)同關(guān)系呈減弱趨勢(shì)，其中2000—2015 年減弱趨勢(shì)相對(duì)明顯。 產(chǎn)水量與土壤保持、NPP與土壤保持在研究期內(nèi)均表現(xiàn)為權(quán)衡關(guān)系，且權(quán)衡關(guān)系呈現(xiàn)出先增強(qiáng)后減弱的變化特征，但整體變化幅度不大，說(shuō)明在研究期內(nèi)，土壤保持與NPP、產(chǎn)水量之間均存在著此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，在生態(tài)恢復(fù)背景下，土壤侵蝕量持續(xù)減少，NPP 和產(chǎn)水量逐漸增大。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域

單生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)識(shí)別結(jié)果見圖7。 土壤保持和生境質(zhì)量的熱點(diǎn)區(qū)域分別占研究區(qū)總面積的61.65%、50.99%，表明陜西黃土高原土壤保持和生境質(zhì)量在整個(gè)研究期內(nèi)僅發(fā)生了較小范圍的空間變化；NPP 熱點(diǎn)區(qū)域占研究區(qū)面積的40.95%；產(chǎn)水量熱點(diǎn)區(qū)域面積占比最小，為22.48%，說(shuō)明此服務(wù)在研究區(qū)內(nèi)隨時(shí)間發(fā)生了較大變化。

圖7 陜西黃土高原單生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)識(shí)別結(jié)果

通過(guò)疊加4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域，陜西黃土高原多生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)的空間分布見圖8。 可以看出，研究期內(nèi)可同時(shí)穩(wěn)定提供4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域主要位于關(guān)中地區(qū)的西安市西部和渭南市南部，在寶雞市北部也有零星分布，其面積占研究區(qū)面積的4.92%。 對(duì)于這些區(qū)域可優(yōu)先保護(hù)，保護(hù)這4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域是在有限的土地上滿足人類無(wú)限發(fā)展需求、從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中獲得利益的有效策略。此外，從圖8 可以看出，能同時(shí)提供2 種或3 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域主要位于陜西黃土高原南部，包括關(guān)中地區(qū)以及陜北延安南部，總面積占研究區(qū)總面積的48.84%。 對(duì)于這些地區(qū)，可根據(jù)實(shí)際情況分類管理，如在僅能提供產(chǎn)水量、NPP 和生境質(zhì)量3 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)的區(qū)域，可著重對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行治理。值得注意的是，陜北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境形勢(shì)仍然比較嚴(yán)峻，特別是榆林中東部和延安北部，僅分布著1 種或沒有生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在這些地區(qū)的供給能力較低，今后應(yīng)綜合治理，以提升多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給能力。

圖8 陜西黃土高原多生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)的空間分布

2.4 討 論

基于多種模型評(píng)估了陜西黃土高原在退耕還林（草）工程實(shí)施前后（1990 年、2000 年和2015 年）產(chǎn)水量、NPP、土壤保持和生境質(zhì)量4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)空變化特征、相互關(guān)系，并識(shí)別了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域。

4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在陜西黃土高原具有明顯的空間分異性，這與Liu 等［23］以陜西省為例得到的研究結(jié)果一致，這也與該地區(qū)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境實(shí)際情況相符合。 從研究結(jié)果可以看出，自退耕還林（草）工程實(shí)施后，研究區(qū)4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)均明顯改善，說(shuō)明退耕還林（草）有效促進(jìn)了林草植被的恢復(fù)，使得生態(tài)系統(tǒng)總體情況向好發(fā)展，這與周濤等［24］對(duì)陜西省生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化的分析結(jié)果一致。 研究認(rèn)為，NPP、土壤保持與生境質(zhì)量，NPP 與產(chǎn)水量表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系，土壤保持與產(chǎn)水量、NPP 間存在此消彼長(zhǎng)的權(quán)衡關(guān)系，這與楊曉楠等［9］、Liu 等［23］以及Jiang 等［25］的研究結(jié)果類似，陜西黃土高原地區(qū)退耕還林（草）改變了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)［26］，隨著植被的逐漸恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量趨好，固碳作用增強(qiáng)，更多的土壤得到了保護(hù)，土壤侵蝕狀況改善，更多的水可滲透到土壤中，減少了無(wú)效蒸發(fā)，增加了產(chǎn)水量。

需要說(shuō)明的是，針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)的識(shí)別，建立了熱點(diǎn)識(shí)別框架，在該框架中，熱點(diǎn)是以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在各個(gè)年度的平均值為分界線來(lái)識(shí)別的，這樣可能會(huì)出現(xiàn)即使多個(gè)時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)平均值差異懸殊，但每個(gè)時(shí)期識(shí)別的熱點(diǎn)區(qū)域卻較為類似，進(jìn)而通過(guò)疊加多時(shí)期熱點(diǎn)獲得的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)區(qū)域面積相較實(shí)際要大得多。 因此，今后可根據(jù)區(qū)域生態(tài)目標(biāo)設(shè)置一個(gè)靜態(tài)值，如可通過(guò)劃定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)紅線的方式來(lái)識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)熱點(diǎn)，以利于生態(tài)保護(hù)策略的精準(zhǔn)制定。

3 結(jié)論

（1）4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在整個(gè)研究區(qū)內(nèi)均具有明顯的空間分異性，產(chǎn)水量和NPP 呈現(xiàn)自南向北遞減的空間分布格局，土壤保持較差的地區(qū)主要為陜北中部，生境質(zhì)量的高值區(qū)主要分布在研究區(qū)的最南部和最北部以及中部的延安市；產(chǎn)水量和NPP 在研究期內(nèi)呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢(shì)，土壤侵蝕狀況逐漸改善，生境質(zhì)量小幅升高。

（2）產(chǎn)水量與生境質(zhì)量除了在1990 年表現(xiàn)為權(quán)衡關(guān)系外，在2000 年和2015 年均表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系；NPP、土壤保持與生境質(zhì)量，NPP 與產(chǎn)水量在研究期內(nèi)均呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系；土壤保持與產(chǎn)水量、NPP 均為權(quán)衡關(guān)系。

（3）產(chǎn)水量、NPP、土壤保持、生境質(zhì)量的熱點(diǎn)區(qū)域分別占研究區(qū)面積的22.48%、40.95%、61.65%和50.99%，產(chǎn)水量熱點(diǎn)區(qū)域面積占比最小，說(shuō)明在研究期內(nèi)發(fā)生了較大的變化；能同時(shí)穩(wěn)定提供4 種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的熱點(diǎn)區(qū)域面積占研究區(qū)面積的4.92%，主要分布在西安市西部、渭南市南部，在寶雞市北部也有零星分布，這些地區(qū)在今后可優(yōu)先保護(hù)。