生态系统服务功能是当前生态系统评估的研究热点,对人类生存发展及生态系统的保护着至关重要的作用,生态系统服务的好坏直接影响着社会经济的可持续发展。GIS、RS技术以及相关生态模型的研究为生态系统服务的空间化研究提供了强有力的技术支撑。本文以南四湖流域为例,采用综合生态系统服务功能价值评估及权衡模型(InVEST,Integrated Valuation of Environment Services and Tradeoffs),模拟了近25年来南四湖流域生态系统产水量、总氮、总磷输出和泥沙输出的空间分布,运用ArcGIS分析产水量、总氮、总磷输出和泥沙输出的空间分布格局以及变化规律,并分析了1990-2013年土地利用变化趋势,探讨了降水、地形等自然地理要素以及人口、土地利用和国内生产总值(GDP)等社会经济因素与生态系统服务空间格局动态变化之间的关系。研究结果表明:(1)流域产水量在空间格局上呈现出由东向西递减的趋势,东部、东北部等山区、丘陵地区产水量高,西部平原地区产水相对较低;受自然地理要素影响,流域产水量空间分布与GDP、人口密度的空间分布格局有较大差异。近25年来,流域产水量呈现减少趋势,且产水量峰值区域由东北部向偏南地区转移,最低值由西部向中部地区转移。降水、海拔和坡度等地理环境与产水量的变化呈显著正相关,其中降水量的相关程度最强;人口、GDP等社会经济数据与产水量变化也呈显著正相关,主要原因在于城市化的发展、城市建设用地等不透水层的增加,促进了流域产水量。(2)1990-2013年南四湖流域总氮、总磷输出总量呈上升的变化趋势。城市建设用地面积变化与南四湖流域的总氮、总磷输出呈显著正相关,说明城镇用地对总氮、总磷的输出起促进作用。林地、草地与总氮、总磷输出的变化呈现显著负相关,表明林地、草地对南四湖流域总氮、总磷的输出起抑制作用,起了净化水质的作用。降水、海拔和坡度等地理环境与总磷、总氮的变化呈显著正相关,其中降雨量与其相关最强。GDP与总氮、总磷的输出也呈正相关,促进了流域总磷、总氮的输出。(3)研究期内,流域产沙量总体上呈减少趋势,土地利用变化和泥沙输出的相关分析表明,耕地面积变化与泥沙输出呈现显著正相关,促进了流域泥沙输出。林地和建设用地变化与流域泥沙输出均呈显著负相关,抑制了泥沙的输出。研究结果可以为流域生态系统服务管理方案制定以及社会经济发展规划等宏观决策提供科学支撑。