生态系统服务是流域综合治理与可持续发展的重要议题之一。厘清流域内生态系统服务及其相互关系的时空变化特征,是解析生态系统服务间的权衡关系,提升生态系统服务质量和效益提的前提,特别是对自然禀赋较差、人类扰动严重的流域而言更为重要。本文以人地关系紧张的海河流域为研究区域,分析了该流域1980至2018年间生态系统格局的时空演变特征;定量评估了流域主要生态系统服务及空间可视化;识别了生态系统服务间的相关性及时空差异;量化了服务间权衡程度,分析了权衡度的时空变化;阐明了生态系统服务和权衡度时空分异的主要驱动因素;研究了流域生态系统服务权衡关系时空变化的主要机制;为受人类活动干扰强烈的流域生态系统服务权衡关系时空分异的研究提供技术方法,为流域生态系统精细化、差异化及关联化管理和可持续发展提供参考依据。主要结果与结论如下:（1）在1980-2018年间,海河流域的土地利用变化的特征为:耕地流失,城建用地扩张,林地波动式上升。其中耕地面积占比下降了3.12%;建设用地占比增加了3.77%;林地面积占比在1980-2000年减少了0.15%,在2000-2018年间受退耕还林等生态保护政策的影响增加了0.26%。各土地利用类型之间的转化主要发生在林草地、耕地与城建用地之间,受城镇化的快速推进和生态保护政策的实施影响,平原地区中耕地的流向以城建为主,山区中耕地流向在2000年前以城建用地为主,2000年后转变为林草地和城建用地。（2）在1980-2018年间,海河流域供给服务保持逐年增加的趋势,其中食物供给提高了136.4%,产水服务提高了6.6%;调节服务呈波动式增加,其中防风固沙增加了16.88%,土壤保持服务增加了0.3%;而支持服务呈逐年下降的趋势,降低了2.5%。海河流域山区的子流域中生态系统服务变化在2000年以前主要受自然本底条件的影响,2000年以后受生态政策带来的林草地变化以及自然本底条件的共同影响;平原区域的子流域中生态系统服务变化主要受城市化带来的生态系统格局变化和自然本底的共同影响。（3）在研究期间,海河流域的食物供给与其他服务之间的权衡度在山区中呈现波动变化,其中食物供给与生境质量间的权衡度最大,在1980-2000年间由0.32增加到0.34,之后减少到2018年的0.33;在平原区域则呈权衡加剧的趋势,其中以食物供给与土壤保持之间的权衡最大,在1980-2018年间由0.28增加到了0.34。产水服务与调节服务、生境质量间的权衡在山区随时间变化幅度并不大;在平原地区随时间变化而呈现加剧趋势,其中产水与土壤保持之间的权衡最大,在1980-2018年间由0.25增加到了0.28。调节服务与生境质量之间,以及调节服务之间权衡度均小于0.2。（4）在研究期间,海河流域山区变化较大的权衡度集中在调节服务（土壤保持、防风固沙）与供给服务（粮食供给）、支持服务（生境质量）之间,平原区集中在供给服务内部（粮食供给和产水服务）;山区主要影响因素有生态工程等带来的林草地变化、退耕还林等政策带来的耕地变化和自然本底条件;平原区域的主要影响因素有城镇化带来的耕地、城建用地的变化以及自然本底条件。该研究结果表明了流域生态系统中分区管理以及动态调整管理措施的必要性,为在流域内自然生态系统维护和管理过程中有效的改善自然生态系统服务水平,以及减小生态系统服务间的权衡,以达到资源效益最优化提供了实用信息。