本文发表于《中国水土保持科学》2022年第20卷第2期“基础研究”栏目。项目资助名称：陕西省公益性地质项目"基于大数据的陕西省国有自然资源与生态系统服务价值评估技术研发与应用"(2021031); 国家自然科学基金"水-能源-产业关联视角下呼包鄂榆城市群低碳转型路径及政策优化研究"(42071281); 中国地质调查局项目"人与自然关系重大问题分析"(DD20221828); 第三次新疆综合科学考察项目"阿尔泰山跨境保护地资源环境考察"(2022xjkk0803, 2022xjkk0804); 中国科学院国际合作局对外合作重点项目"中巴经济走廊资源环境与绿色发展"(131551KYSB20210030)
生态系统的土壤保持、水源涵养功能对于水土保持具有重要意义。为量化评估二者协同/权衡关系的多尺度时空特征，以陕北地区为研究区域，探究2000、2010和2018年土壤保持、水源涵养功能在不同空间尺度上的相互关系及其对自然和人为因素的响应。
陕北地区位于E 107°15′~110°15′、N 35°02′~39°35′之间，处于黄土高原中部地带，由榆林、延安2个地级市构成，共23个县2个市辖区，总面积7.99万km 2 ( 图 1 )。陕北地区地貌复杂，西北部是黄土丘陵与毛乌素沙地过渡地带，东南部为黄土高原，西部为白于山黄土丘陵，东北部是以梁峁地形为主的黄土丘陵，南部为黄龙山、劳山、子午岭沿线山地林区 [ 15 ] 。陕北地区是黄土高原与鄂尔多斯高原、暖温带半湿润季风气候与温带大陆性季风气候的过渡区，处于农牧交错地带，气候、植被、地貌过渡性明显。
研究区位置
1) 2000—2018年陕北地区土壤保持量与水源涵养量均有所增加。在陕北地区尺度上，生态系统土壤保持、水源涵养功能主要表现为协同关系，且协同程度有所上升。在流域尺度上，黄河干流区、鄂尔多斯内流区、北洛河流域土壤保持量、水源涵养量为协同关系，而秃尾河流域、佳芦河流域为权衡关系。
2) 退耕还林以来陕北地区土地利用变化使土壤保持、水源涵养功能协同关系增强；坡度>25°地区为退耕还林重点区域，协同关系呈增势趋势；坡度15°~25°地区易发生水土流失且难以实现坡耕地全部退耕，土壤保持、水源涵养功能呈协同减弱权衡增强趋势；壤土、黏壤土地区2类生态服务功能协同关系的程度高于砂土、黏土地区。
3) 在陕北地区流域尺度上，降雨量增加对土壤保持、水源涵养协同关系的影响表现为微弱促进作用，植被覆盖对土壤保持、水源涵养协同关系的影响表现为“倒U型”作用：在流域平均NDVI < 0.7时，植被覆盖程度增加有利于土壤保持、水源涵养功能协同性的提升；当植被覆盖程度继续增加时，协同关系则呈下降趋势，并逐渐转为权衡关系。
陕北地区土壤保持和水源涵养量功能变化特征
** 表示相关系数在0.05水平上显著， * 表示相关系数在0.1水平上显著，下图同。 ** indicates that the correlation coefficient is significant at the level of 0.05, * indicates that the correlation coefficient is significant at the level of 0.1, the same in the figures below. 图 3 不同流域的土壤保持和水源涵养功能的协同/权衡度 Fig. 3 Synergy/trade-off relationships of soil conservation and water conservation in different basins
土地利用及其变化对土壤保持和水源涵养协同/权衡关系的影响
坡度、土质条件对土壤保持、水源涵养协同/权衡关系的影响
NDVI、降雨对土壤保持、水源涵养协同/权衡关系的影响
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