祁连山脉是河西走廊地区三大内陆河的发源地,对我国西北地区的经济发展和生态安全有着不可替代的作用,其生态系统服务功能好坏直接影响着各流域的生态环境质量。天涝池流域位于祁连山区中段,是黑河上游的典型小流域,因此本文以天涝池流域为例,利用In VEST模型的水源供给、碳储存和土壤保持模块对天涝池流域的生态系统服务功能进行综合评价,同时设定三种不同的情景对未来天涝池流域可能发生的变化进行模拟并评估其生态系统服务功能变化状况,以期为祁连山区的生态管理和环境保护政策制定提供理论依据和指导建议。主要研究成果如下:(1)自然发展优先情景下,流域碳储量为62319.70吨,森林生态系统是流域碳储存服务的主体,占流域碳储量的78.93%,青海云杉是碳储量最大的树种,占到流域碳储量的55.23%;经济发展优先情景下,流域碳储量为33638.53吨,碳储量减少约46.02%,碳储存服务功能降低,环境保护优先情景下,流域碳储量为83356.73吨,增加了约33.76%,碳储存服务功能升高,因此,在仅考虑碳储量服务功能最大化的情况下,流域内应以种植乔木林为主;流域林下植被碳储量为1917.94吨,其中青海云杉、祁连圆柏和灌丛林下植被碳储量分别为1368.30、158.68和390.96吨,当忽略林下植被碳储量时,会给流域碳储量估算造成一定的误差。(2)自然发展优先情景下,模拟流域水源供给量为2.51×106 m3,高值区主要集中在积雪裸岩和灌丛所在区,占模拟水源供给量的79.73%,与观测水源供给量相比,相对误差为7.52%,表明In VEST模型水源供给模块在本研究区有较好的适用性;经济发展优先情景下,流域水源供给量为3.16×106 m3,增幅约为25.78%,流域水源供给服务功能上升,环境保护优先情景下,水源供给量为2.18×106 m3,降幅约为13.37%,流域水源供给服务功能下降,因此,仅考水源供给服务最大化的情况下,流域内应以种植草本植物为主。(3)自然发展优先情景下,模拟土壤保持总量为1331832.26吨,土壤侵蚀量为2206.70吨,土壤侵蚀量与观测值对比,相对误差为8.20%,表明In VEST模型土壤保持模块在本研究区有较好的适用性;三种不同情景下,流域土壤保持总量差距较小,经济发展优先情下,流域土壤保持量为1330153.73吨,减少1678.53吨,流域土壤保持服务降低;环境保护优先情景下,土壤保持量为1333162.87吨,增加了1330.61吨,流域土壤保持能力提高。在植被覆盖度极高的情况下,流域植被变动不会对土壤保持服务功能造成过大影响。(4)天涝池流域土壤保持服务与水源供给服务和碳储存服务无相关关系,水源供给和碳储存服务存在强负相关关系。按生态系统服务功能大小由低到高,划分流域为1级、2级、3级和4级功能区,自然发展优先情景,碳储存服务的1级、2级、3级和4级区分别占21.34%、3.99%、35.89%和38.78%;经济发展优先情景下,1级和2级区面积不变、4级区全部退化为3级区,环境保护优先情景下,1级和2级面积不变、部分3级区向4级区转换;自然发展优先情景,水源供给服务1级、2级、3级和4级区分别占23.40%、26.29%、25.27%和25.04%,经济发展优先情景下,1级和2级区向3级和4级区转换,在环境保护优先情景下,大部分3级和部分4级区向1级和2级区转换;自然发展优先情景下,土壤保持服务的1级、2级、3级和4级区分别占21.16%、57.02%、13.88%和7.49%,经济发展优先情景下,2级、3级和4级区全部向1级区转换,环境保护优先情景下,土壤保持功能区未发生改变;自然发展优先情景下,流域综合生态系统服务1级、2级、3级和4级区分别占24.27%、24.43%、26.56%和24.74%,经济发展优先情景和环境保护优先情景下,1级和2级区均向3级和4级区转换,4级区分别是自然发展优先情景下的2.52和1.64倍;经济发展优先情景下,3级和4级区面积达到极大值,流域三种生态服务服务功能叠加值最高;由于土壤保持服务分布的破碎化,综合功能区划分可认为只是碳储存服务和水源供给服务的叠加分析,而流域生态系统服务功能众多,因此该结果可能会对流域的发展模式的判断造成误导。