生态系统服务是人类从生态系统中获得的收益,连接着自然和社会两大系统,其可持续供给能力对区域的可持续发展具有重要意义。随着人口增长和社会经济的发展,人类对生态系统的过度索取造成生态系统服务的退化,引起生态系统服务供需矛盾或错配。分析影响生态系统服务时空变化的因素,合理调控生态系统服务的多种权衡关系,有助于将生态系统服务纳入到政策制定中,实现生态环境保护和社会经济的协调发展。从供需视角出发,以西安市沣河流域为例,本文评估了食物供给、产水服务、土壤保持、碳固存、生境质量和生态游憩的供给、需求及权衡,并基于3类权衡和生态红线建立了一个流域空间管控框架。具体研究方法如下:(1)利用问卷调查识别流域关键的生态系统服务类型;同时基于遥感数据、气象数据、统计数据和问卷数据,利用食物供给方程、In VEST模型、RUSLE模型和游憩承载力方程对食物供给、产水服务、土壤保持、碳固存、生境质量和生态游憩的供给进行定量评估;(2)运用相关分析和灰色关联模型识别影响生态系统服务时间变化的主要因素,利用地理探测器探测生态系统服务产生空间分异的主导因素;(3)利用社会调查法识别不同利益相关者对生态系统服务的需求偏好,同时利用统计数据和问卷调查数据对食物供给、产水服务、土壤保持、碳固存和生态游憩的动态需求进行定量评估;(4)通过统计分析和空间制图识别供给侧权衡、需求侧权衡和供给-需求权衡;(5)基于生态系统服务的3类权衡和生态红线,利用空间叠加分析对沣河流域进行了空间管控分区。研究得出的主要结果和结论如下:(1)沣河流域生态系统服务供给的时空变化如下。(1)就栅格尺度而言,产水服务、土壤保持、碳固存和生境质量的高值区主要分布于上游区域,食物供给的高值区主要分布于中下游区,而生态游憩的高值区主要位于河流附近。(2)从2000到2015年,食物供给量、产水量、土壤保持量和生态游憩容量分别增加了11.59%、1.2%、55%和5.94%;碳固存量和生境质量指数分别减少了5.15%和2.65%。(3)与2000年相比,2015年食物供给的减少区和增加区均分布在中下游,产水量的减少区主要分布在上游的东南部,土壤保持服务几乎在所有区域均增加,碳固存量、生境质量指数和生态游憩容量的减少区主要位于中下游的城镇区域。(2)沣河流域不同生态系统服务供给时空变化的主要影响因素不尽相同。(1)时间变化上,食物供给变化主要受农田和城镇用地面积变化及农业物质投入变化的影响,产水量和土壤保持量的变化主要受降水量变化的影响,碳固存、生境质量和生态游憩的变化主要受农田和城镇用地覆盖率变化的影响。(2)空间分异上,土地利用和GDP密度对食物供给的解释力最高(0.775);降水和土地利用对产水量的解释力最高(0.767),土壤类型和坡度对土壤保持的解释力最高(0.730);土地利用和坡度对碳固存的解释力最高(0.780),土地利用和高程对生境质量的解释力最高达0.959;人口密度和距离河流的距离对生态游憩的解释力最高仅为0.078,说明影响生态游憩变化的因素极为复杂。(3)不同利益相关者对生态系统服务的偏好存在差异,但差异并不显著。城市居民偏好于碳固存、水质净化、食物供给、淡水供给和水源涵养;农村居民偏好于水质净化、碳固存、淡水供给、食物供给和土壤保持;游客偏好于碳固存、水质净化、美学、食物供给和淡水供给;环境专家偏好于生境质量、水源涵养、土壤保持、碳固存和水质净化。(4)沣河流域不同生态系统服务需求的时空变化不完全一致。(1)就栅格尺度而言,食物供给、产水量、碳固存和生态游憩的需求变化主要发生在中下游区域,而土壤保持的需求变化发生在上游区域。(2)从2000到2015年,食物、淡水、土壤侵蚀、碳排放和生态游憩的需求分别增加了39.37%、53.88%、36.3%、215.51%和217.48%。(3)食物需求、淡水需求、碳排放和生态游憩的需求增加区均分布于中下游的城镇区域,仅土壤侵蚀的增加区主要分布在上游的河谷地带。(5)沣河流域生态系统服务的3类权衡关系如下。(1)从供给角度,以栅格尺度为例,食物供给与产水量、土壤保持、碳固存和生境质量呈权衡关系,产水量、土壤保持、碳固存和生境质量彼此间呈协同关系,而食物供给与生态游憩在2000年呈权衡关系,在2015年呈协同关系。(2)就需求偏好而言,城市居民、农村居民和游客呈显著的协同关系,环境专家与其他利益相关者虽然存在权衡,但权衡特性并不显著。(3)两种生态系统服务的供给权衡和需求权衡在子流域尺度存在空间异质性。(4)从供需角度,食物供给、产水服务和碳固存的供给赤字区主要分布于中下游的城镇区域;除上游河谷地带外,土壤保持在其他区域均呈供给赤字;对整个流域而言,食物供给、产水服务、土壤保持、碳固存和生态游憩的供需比均大于0即供给盈余,除土壤保持外其他服务的供需比均呈下降趋势。(6)沣河流域空间管控框架的建立及管控分区。基于生态系统服务的3类权衡和生态红线构建了一个区域空间管控框架,并将沣河流域划分为Ⅰ-Ⅳ级管控区、供需风险区、土壤侵蚀区、食物高产区等11个管控区域。并针对不同管控区的生态环境问题和社会需求,提出优化生态系统服务的措施和建议。本研究从时间和空间两个维度对影响沣河流域生态系统服务供给的因素进行探索,从供需视角扩展了生态系统服务权衡的研究范围,并基于生态系统服务的3类权衡和生态红线建立了一个区域空间管控框架,所取得的相关结果和结论可为规划或管理政策制定提供依据。