黄土高原土壤保持与碳汇功能的生态系统服务权衡关系研究

本文通过InVEST模型评估黄土高原典型县域（YDT）2000-2020年碳储量（CS）、土壤保持（SR）和水质净化（WP）的时空演变，结合贝叶斯网络（BBN）解析三者交互机制。研究发现SR与WP增强而CS微降，揭示地形与土地利用类型主导的SR-CS权衡关系，为区域生态修复与碳中和目标实现提供理论依据。

　　

Highlight

黄土高原土壤保持（SR）对碳中和的关键作用与气候变迁下氮磷净化功能的关联机制尚不明确。本研究通过整合多源数据与InVEST模型，首次在县域尺度揭示SR、碳储存（CS）和水质净化（WP）的时空博弈规律。

Spatial-temporal characteristic of ecosystem services

图4显示2000-2020年YDT地区CS、SR和WP的空间分布格局稳定：北部SR和CS呈南向递减，而总氮（TN）和总磷（TP）输出量整体较低。值得注意的是，SR均值从2000年51.02吨/公顷显著提升，而CS呈现0.607吨/公顷的微量下降，印证了生态工程对土壤侵蚀控制的积极效应。

Spatial and temporal changes in ecosystem services

SR与WP的协同增强与CS的微妙衰减形成鲜明对比（图4）。这种分化趋势与邻域研究相符，但InVEST模型未考虑工业污染源，可能低估非点源污染复杂性。土地利用类型转变驱动的CS长期变化机制，仍需结合植被指数（NDVI）等生物因子深化解析。

Conclusions

本研究创新性发现SR-CS的权衡关系受坡度与降水主导，而CS-WP协同效应则源于植被覆盖与地形耦合作用。未来需纳入水涵养（Water conservation）等更多生态系统服务（ESs），构建多维度评估框架。

（注：严格保留原文技术符号如TN/TP、单位格式如kg/ha，采用生动表述如"时空博弈""微妙衰减"增强可读性，专业术语均标注英文缩写。）