摘要
上游闽江流域是长江上游重要的生态屏障，其中的森林生态系统在碳封存、水资源保持和土壤保持方面发挥着关键作用。由于不同类型的森林在群落结构、物种组成及生态过程上存在显著差异，其提供的生态系统服务以及这些服务之间的权衡与协同关系也必然表现出明显的差异性。然而，针对不同类型森林之间生态系统服务权衡与协同关系的系统研究仍然较少，这限制了精准森林管理及差异化管理策略的制定。为解决这一问题，我们运用InVEST模型计算了该流域五项关键服务：碳储量、水资源产量、土壤保持能力、生境质量以及森林蓄积量。随后通过斯皮尔曼相关分析、均方根偏差分析以及GeoDetector模型来分析各种服务之间的权衡关系并找出驱动机制。最后，我们利用空间约束K均值聚类方法划分出不同的管理区域。研究结果表明，上游闽江流域储存了1.78 × 108吨碳，保持了2.98 × 108吨土壤，产生了6.48 × 109立方米的水资源，生境质量平均值为0.78，森林蓄积量为1.20 × 108立方米。针叶林的碳储量和森林蓄积量最高，分别为181.07吨/公顷和176.37立方米/公顷，而灌木丛则提供了该地区最大比例的水资源（52.17%）。在区域尺度上，碳储量和森林蓄积量之间的协同性最强（r = 0.71，p < 0.01），而水资源产量与其他大多数服务之间存在显著的权衡关系。GeoDetector分析表明，森林类型是影响各类服务之间关系的主要因素，而海拔和降水量则起辅助作用。根据空间约束K均值聚类所确定的生态系统服务组合，上游闽江流域被划分为四个不同的管理区域：碳封存核心区、生态平衡区、生态脆弱区以及多功能保护区。因此，上游闽江流域的研究成果可为其他面临类似环境和管理挑战的山区森林生态系统提供参考。
