植被的生长状况是影响生态系统服务供给的重要因素,精确认识植被变化对生态系统服务的影响,对深化生态系统服务研究具有重要意义。约束线法在解决生态学问题上有巨大的潜力,本文以生态问题严重的石羊河流域为研究对象,借助GIS技术和方法,对石羊河流域产水量、土壤保持及固碳服务进行合理评估,依次提取植被覆盖度与产水量、土壤保持和固碳服务之间的约束线,分析植被覆盖度与产水量、土壤保持服务及固碳服务的约束效应,在此基础上,估算石羊河流域产水量、土壤保持及固碳服务提升潜力,评价石羊河流域综合潜力,探索生态系统服务的优化方案,以期为提高区域生态系统管理效率和流域植被生态系统保护提供理论参考。结论主要为:(1)约束线法在石羊河流域植被覆盖度与生态系统服务的约束效应上有较强的合理性。(2)石羊河流域产水量、土壤保持及固碳服务均在空间上呈西南高东北低的分布特征;在时间变化上,产水量先减少后增加,土壤保持持续减少,固碳量持续增加;草地提供各项服务能力的变化是流域尺度对应服务产生时间分异的主要原因。(3)植被覆盖度与产水量、土壤保持服务的约束线均呈开口向下抛物线类型,随着植被覆盖度的增加,两种服务均呈先增加后减小的变化趋势,表明植被覆盖度对两种服务的约束效应均呈先减小后增加的变化特征;植被覆盖度与固碳服务间的约束线呈类直线的正凸型,表明随着植被覆盖度增加,其对固碳服务的约束效应逐渐减小。(4)植被覆盖对产水量、土壤保持及固碳服务的约束效应均存在时空异质性。在理想情况下,草地的产水服务能力和土壤保持服务能力均比林地强,与实际情况相反;草地的固碳能力比林地弱,与实际情况相同,但差距不大。(5)约束线法代表效率前沿,可用于分析生态系统服务能力的可提升潜力。石羊河流域产水、土壤保持、固碳三种服务的提升潜力均呈西南高东北低、高服务值和高潜力并存的分布特征,东大河、西大河、西营河及古浪河流域是流域内各项生态系统服务的主要供给者和生态系统服务潜力提升的主要贡献者。(6)约束线法在生态系统服务领域有较好的应用前景,其存在时空异质性的根本原因在于其他因素的时空异质性。受理论和方法限制,具有在研究区广泛分布特征的要素可达到较好的拟合效果,更适合约束线法的推广应用。