生态系统服务权衡研究旨在实现多种生态系统服务协调可持续的发展,提高社会经济效益的同时,保护生态系统不再受胁迫,达到经济效益和生态效益的双赢。深入理解生态系统服务权衡关系可以为区域管理和决策人员提供科学、合理的数据支持。山地生态系统为人类社会发展提供着众多不可替代的生态系统服务,是我国生态安全和可持续发展的重要保障,也是生态系统服务权衡研究不可忽视的对象。本文以多种生态系统服务在垂直空间上权衡作用及变化为研究视角,基于云南小江流域自然、经济状况,分析区域地质、地貌、气候、水文、土壤、植被、社会经济等要素数据,筛选出影响小江流域生态功能的四种典型的生态系统服务,碳存储、产水、土壤保持和生境质量,在划分垂直带谱和垂直空间子域的基础上,利用InVEST模型、ArcGIS10.2、SPSS等软件对其四种生态系统服务进行了功能评估,讨论其空间分布特征,通过空间叠置的方式,分析了小江流域四种生态系统服务权衡与协同的空间特征和分带差异,量化了四种生态系统服务的效益值和两两权衡关系,并分析了生态系统服务服务相对效益、综合效益垂直空间差异,对比讨论服务间两两权衡关系在各垂直带谱上的变化以及造成差异的局部因素,得出以下结果和结论:(1)小江流域生态系统服务功能空间差异较大。研究发现小江流域生态系统碳储量为11.59Mt,产水总量为1.106亿m3,土壤保持量为51.447t,平均生境质量因子约为0.557。流域干热河谷区域,降雨少而温度高,人类活动频繁,城镇居民点集中,因此河谷区域产水量,碳储量,以及生境质量都较低,中高海拔区域,对服务功能的制约和干扰因素减少,相对而言服务功能较高,反之,高山区域,服务功能又会降低。主要原因是土地利用类型由林地转为草地或者裸地,生态系统结构发生变化,使得服务功能降低。(2)流域内生态系统服务权衡关系占据主要地位,多以生境质量为主导服务,相互作用关系的地域垂直变化较大。生境质量主导的区域面积最大,占流域面积的33.87%;碳储量功能主导区域面积为417.19km2;产水量功能主导区域面积为370.54km2;土壤保持功能主导区域仅仅为84.05km2。两种功能共同主导的区域碳储量和生境质量面积最大;碳储量、产水量和生境质量以及碳存储、土壤保持量和生境质量共同主导面积分别为192.52km2、110.42km2;四种服务共同主导的区域面积仅为99.17km2,占流域面积不到3.3%。流域内强权衡区域主要集中南部大部分区域和北部;高协同区域面积较少,而弱协同作用主要集中在中部偏北的区域,在不同垂直带谱上,干热河谷带主要以弱协同为主,山地常绿阔叶与针叶林带以强权衡为主,亚高山针叶林带权衡与协同区域面积各占约一半,高山草甸带则以协同作用为主,尤其高协同作用。(3)小江流域整体相关性较低,而垂直带谱上相关性较为显著。利用Person相关系数分析法对小江流域生态系统间两两服务做相关性分析,在整个流域上,生态系统服务间的两两相关性较低,都不满足显著性检验要求,而在各个垂直带谱上分别分析,服务间绝大多数相关性在p=0.05上显著,部分服务间存在相关性,但并不显著,相关性的正负也表明了生态系统之间相互作用的权衡协同关系,不同带谱上的差异,也验证了小江流域生态系统服务垂直空间差异较大。(4)流域四种生态系统服务的相对效益值和权衡关系直接影响着流域生态系统综合效益。小江流域生态系统服务综合效益最小值为0.04,最大值为0.799。在整个流域的小江河干道,生态系统服务综合效益值是最低,在流域南部和东部东西两侧的生态系统服务综合效益值相对较高,但较高值相对较离散;在不同垂直带谱中,生境质量的相对效益值都较高,且在两两关系中占据主导地位;土壤保持量的相对效益值较低,导致两者服务的权衡关系相对较大;产水量的相对效益值要高于碳储量;干热河谷带和高山草甸带两者综合效益值较为离散相,变化较大,而在山地常绿阔叶与针叶林带和亚高山针叶林带,生态系统服务间的综合效益值较为集中,同时也相对较为稳定。(5)小江流域生态系统服务相对效益和其两两权衡关系在垂直空间上也存在差异。随着海拔的增高,除土壤保持外,其他生态系统服务相对效益值呈先增加后减少的趋势,综合效益也不例外,土壤保持量的相对效益随着海拔高度的增加,并没有显著变化,反而在高海拔区域逐渐降低;碳储量和产水量,碳储量和生境质量以及产水量和生境质量的权衡值在垂直海拔高度上的变化最显著,在不同带谱中,权衡的变化趋势不同。(6)根据区域权衡/协同关系,在不同的垂直带谱内制定相应管理方案,鼓励植树造林,合理利用水资源和林木资源,有效治理小江流域水土流失、土壤酸碱化等问题,有效协调生态系统服务间的关系,对增加小江流域生态系统服务的综合效益,实现环境与经济可持续发展至关重要。