辽河流域位于全球气候变化影响区域,降水和气温的改变对区域生态系统结构和功能产生一定的影响。为保护和恢复辽河干流生态环境,2010年辽宁省成立了辽河保护区,将河流两岸大堤之间的范围划为保护区,并对河道两侧500m范围内的区域实施以封育为主的生态恢复。为揭示河岸带生态恢复的生态效应,本文以辽河保护区为对象,利用“3S”技术、InVEST模型和野外调查等方法,研究了:(1)2000—2015年辽河保护区归一化植被指数(NDVI)的时空动态以及生态恢复初期3个典型河段NDVI的空间格局;(2)保护区成立前后景观格局的时空动态以及封育区景观格局随着生态恢复时间推移的演变;(3)生态系统服务的时空动态及其与景观格局的关系;(4)生态恢复初期河岸带植被和土壤的空间格局。主要研究结果如下:1.2000—2015年辽河保护区NDVI持续增加;2000—2009年NDVI的年际增加主要发生在夏季,2010—2015年NDVI的年际增加主要发生在春季,春季NDVI增加有利于保护区防风固沙功能的提升。2000—2009年,耕作活动是影响NDVI时空动态的主要因素;2010—2015年,封育区自然恢复和小型人工湿地建设促进了NDVI的增加,大型人工湿地建设和人工牧草地对NDVI动态无显著影响。2.保护区成立后,景观格局先趋于破碎化,后随着生态恢复时间的推移,景观破碎化程度减弱。保护区成立前,景观类型以旱田为主,占总面积的36.17%;保护区成立后,景观类型以水域、芦苇型湿地、草地和旱田为主,所占比例分别为24.15%、19.7%、17.45%和16.99%。以自然生态恢复为主的河段景观破碎化程度增强,以湿地恢复(坑塘湿地、牛轭湖湿地和自然湿地恢复)为主的河段景观破碎化程度减弱。廊道(河流、道路)和优势景观类型是影响景观格局的关键因素。3.保护区成立后,生态系统土壤保持、产水和水质净化功能增强,碳储存功能无明显变化;生态系统服务提升的区域主要分布在封育区,支流汇入口湿地工程建设、湿地公园建设和大型牛轭湖湿地等人工恢复区的生态系统服务也得到了提升。随着生态恢复时间的推移,上游河段的实际土壤侵蚀量减小了 31.93%,上游、中游和下游河段的产水量分别减小了 13.25%、4.62%和14.65%,中游和下游河段的碳储量分别增加了 18.49%和31.34%,上游河段的P输出量、P保持量、N输出量和N保持量分别减小了 29.72%、24.97%、20.42%和14.29%。斑块形状复杂性和斑块聚集度与土壤保持和水质净化功能显著相关。4.生态恢复初期河岸带植物群落结构和土壤理化性质呈现明显的空间异质性。由河漫滩至阶地,草本植物生态型由水生、湿生向中生和旱生演替;河漫滩的优势种为芦苇和萎蒿,阶地的优势种为三裂叶豚草、萝藦、葎草、野大豆、野艾蒿和狗尾草;阶地草本植物物种多样性显著高于河漫滩;底质和堤岸稳定性显著影响河漫滩植物物种的空间分布,土壤含水量和人类活动显著影响阶地植物物种的空间分布。保护区河岸带土壤砂粒含量高(78.88%～96.52%),养分含量低。随着距河流距离的增加,土壤粉粒含量、有机碳(OC)、阳离子交换量(CEC)、总氮(TN)和碱解氮(AN)含量逐渐增加,砂粒含量逐渐减小;上游和中游河岸带土壤OC、CEC、TN和AN呈负空间自相关,下游的呈正空间自相关,海拔、距河流距离和距最近农田的距离显著影响河岸带土壤理化性质的空间格局。