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黄河中上游流域生态脆弱，为探究生态修复和极端气候对生态系统服务（ES）的影响，研究人员用多种方法开展研究。结果表明 ES 时空变化受多种因素影响，极端降水影响显著。该研究为生态管理和区域可持续发展提供科学依据。
在广袤的地球生态画卷中，黄河中上游流域（UMYRB）占据着独特而关键的位置。这片位于中国干旱和半干旱地区的区域，拥有森林、草原、农田等多样的生态系统，宛如一个生态大熔炉。然而，长期以来，它却饱受诸多生态难题的困扰。严重的土壤侵蚀，让大地千疮百孔；干旱的气候，使得水资源捉襟见肘；频繁的极端天气事件，更是雪上加霜，加剧了生态系统的脆弱性。
随着全球气候变化的加剧和人类活动的不断干扰，生态系统服务（ES，指自然生态系统为人类社会提供的各种基本益处，包括供给、调节、支持和文化服务等）在全球范围内都面临着严峻挑战，黄河中上游流域也不例外。以往的研究虽然在生态系统服务评估方面取得了一定成果，但仍存在诸多不足。比如，缺乏对多种生态系统服务在生态修复项目和极端气候事件共同作用下的时空动态及驱动机制的系统分析；对脆弱地区不同气候条件和土地利用模式下生态系统服务的时空动态缺乏定量分析；在研究多种生态系统服务相互作用时，常常忽略空间异质性。这些问题犹如一道道屏障，阻碍着人们对生态系统服务演变机制的深入理解，也影响了相关生态管理政策的制定和实施。
为了冲破这些屏障，探寻黄河中上游流域生态系统服务的奥秘，来自国内的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将研究目光聚焦在 2000 - 2020 年这一关键时期，这一时期涵盖了该流域大规模生态修复措施的主要实施阶段和效果评估阶段，有助于系统评估生态修复对脆弱地区生态系统功能的长期贡献 。
研究人员运用了多种先进的技术方法。首先是 InVEST 模型，它就像是一个生态系统服务的 “探测器”，能够对多种生态系统服务进行模拟和评估；地理加权回归（GWR），可以揭示不同因素在不同空间位置上对生态系统服务的影响差异；偏最小二乘结构方程模型（PLS - SEM），用于深入分析多个变量之间的复杂关系。通过这些方法，研究人员全面地对该流域各种生态系统服务的演变及其关键影响因素展开调查。
在研究结果方面：
- 生态系统服务的时空演变特征：产水量（WY）在该流域呈现出从北向南逐渐增加的趋势，高值区域集中在黄河源头和龙羊峡以上的二级水源保护区附近，低值区域则位于兰州和河口镇之间的北部地区。2000 - 2020 年，年平均 WY 呈波动上升趋势。土壤保持（SC）能力在植被恢复成功的区域得到显著增强。在湿润的南部地区，碳储量（CS）增长了约 12% ，而干旱的北部地区则保持稳定。栖息地质量（HQ）也呈现出一定的变化趋势。
- 驱动因素分析：降水、坡度、植被覆盖和土地利用变化共同塑造了生态系统服务的空间格局。降水对 WY 的解释力最强，是决定水资源可利用性的核心因素，它通过径流影响地表水，还能通过入渗补充地下水。虽然 2011 - 2020 年气候变化导致降水时空分布不均，使其解释力略有下降，但影响依然显著。坡度和植被恢复对 SC 有显著影响。
- 生态系统服务之间的相互关系：在植被恢复区域，多种生态系统服务表现出更强的协同作用；而在农业扩张区域，HQ 和 CS 则呈现出明显的权衡关系。
- 极端降水事件的影响：极端降水事件显著放大了 WY、SC 和 CS 的变异性，分别解释了它们各自方差的 61.5%、57.8% 和 27.4% ，不过对 HQ 的影响相对有限。
研究结论部分指出，通过综合多种方法的分析，清晰地阐明了黄河中上游流域生态系统服务的时空演变规律和驱动机制。产水量和土壤保持能力从北向南呈现出增加的梯度，南部地区由于降水增加和植被恢复，土壤保持能力显著提升，北部地区通过针对性政策干预也有所改善，但南北差异仍然存在。栖息地质量呈现出一定的变化趋势。
这项研究意义重大。它揭示了生态修复项目和极端降水事件共同影响多种生态系统服务的机制，为黄河中上游流域有针对性的生态管理和生态系统服务优化提供了科学指导，有助于制定更加合理有效的生态保护和恢复策略，促进区域的可持续发展，就像是为这片脆弱的生态区域点亮了一盏前行的明灯，指引着人们更好地守护黄河中上游流域的生态环境。
研究人员在此次研究中，通过运用 InVEST 模型评估生态系统服务，利用地理加权回归分析驱动因素的空间差异，借助偏最小二乘结构方程模型探究变量间复杂关系，从而全面深入地剖析了黄河中上游流域生态系统服务的演变及驱动机制，为相关研究和生态管理提供了重要的参考依据。
