生态系统服务作为人类生存与发展的基础,不仅为人类提供生活的必需品,还维持着地球生命支持系统,对区域、国家甚至于全球的可持续发展具有重要作用。然而,由于人类缺乏对生态系统服务及其关系的了解,过度的干扰已经致使某些生态系统服务功能发生退化,并严重威胁到区域和全球的生态安全。汾河上游流域作为黄土高原脆弱区相对独立的地理单元,其水源供给和生态屏障作用关乎着整个流域的安全与发展,但由于其复杂的地理环境和人类活动,流域内生态状况呈现复杂的空间格局。本文以汾河上游流域为研究区,基于In VEST(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs)、CASA(carnegie ames stanford approach)等生态模型对2000、2008和2015年土壤保持、产水、植被净初级生产(net primary productivity,NPP)、水源涵养和粮食生产五项服务进行评估,并分析生态系统服务时空变化格局;利用相关性分析、雷达制图以及服务簇方法来识别生态系统服务间权衡与协同关系,最后基于地理探测器模型探究研究区生态系统服务的影响因素及影响程度。以下为主要结果:(1)生态系统服务的时空变化。空间分布方面,2000、2008和2015三年土壤保持服务和NPP生产服务高值区集中在流域北部,低值区分布在流域西部;产水服务和水源涵养服务空间分布基本一致,高值区集中于流域北部,低值区分布在流域东南部;粮食生产高值区分布在流域西部,低值区主要分布在流域北部。时间变化方面,土壤保持服务以2008年为拐点呈现先增大后减小的趋势;产水服务、NPP生产服务和水源涵养服务均逐渐增大;粮食生产服务以2008年为拐点呈现先减小后增大的趋势。(2)生态系统服务权衡与协同关系。2000、2008和2015年,研究区粮食生产服务与土壤保持服务均呈现权衡关系;产水服务分别与NPP生产、水源涵养服务呈协同关系;NPP生产服务与粮食生产服务呈权衡关系,与土壤保持服务呈协同关系。时间尺度上,研究区粮食生产服务与其余4种服务在2000～2008年均为权衡关系,粮食生产与除土壤保持外的其余3种服务在2008～2015年均为协同关系;此外,各县(市)区及不同地类生态系统服务间的关系均有差异。(3)生态系统服务簇分类及空间分布。基于簇(bundle)理念将研究区2000、2008和2015年生态系统服务分为4类,第一类以土壤保持、产水和NPP生产为主要服务,粮食生产服务的供给能力最小;第二类以产水为主导服务,土壤保持服务最小,其余3种服务的供给能力逐渐增大;第三类以粮食生产为主要服务,其供给能力为四类中最大;第四类以产水、NPP生产和水源涵养为主要服务,其土壤保持服务和粮食生产服务的供给能力均较小。在空间方面,2000、2008和2015年四种服务簇的空间分布具有一定规律性及差异性。第一类服务簇主要集中在流域北部,且其在流域南部的分布面积逐渐增大;第二类服务簇的空间分布涉及乡镇数最大;第三类服务簇分布在流域中西部及东南部;第四类服务簇的空间分布较为分散。(4)生态系统服务影响因素。地理探测器分析表明:降水量作为一项重要的气象因子,是土壤保持服务、产水服务和水源涵养服务时空分异的主要影响因素,且影响程度具有一定差异性。NPP生产服务主要受日照时数的影响,其次还受一定程度的人类干扰;粮食生产服务受气象因素和人类活动的综合影响,其中耕地面积为其主要影响因素。综合生态系统服务簇和影响因素,制定流域生态系统管理策略,为流域的可持续发展提供科学指导。