本书基于土地利用／覆被变化与生态系统服务功能的基本关系，以流域土地利用／覆被变化为科学起点，以1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2018年为研究期，采用InVEST模型定量评估产水量、碳储存、土壤保持、生境质量，采用CASA模型评估净初级生产力（NPP），明晰其时空分异特征，在此基础上明确草地生态系统5项服务功能的时空变化特征，揭示生态系统服务功能对草地利用变化的敏感性，探究生态系统服务功能权衡协同关系及其尺度效应并探究草地生态系统5项服务功能的权衡协同机制及其驱动因素，最后利用CA-Markov模型预测黄河流域未来10年土地利用／覆被变化及其生态系统服务功能的变化，以生态系统服务功能空间格局特征、各功能间权衡协同关系以及未来变化趋势划定黄河流域生态功能分区继而提出草地生态系统管理对策。

第1章 绪论
1.1 问题的提出与研究意义
1.2 相关研究进展
1.3 研究内容
1.4 思路与技术路线
第2章 研究区概况与研究方法
2.1 黄河流域概况
2.2 研究方法
2.3 数据来源与处理
第3章 黄河流域1990-2018年土地利用/覆被时空演变
3.1 黄河流域土地利用/覆被时空总体特征分析
3.2 黄河流域土地利用/覆被类型转移图谱分析
3.3 二级流域土地利用/覆被结构特征及变迁
3.4 总结
第4章 黄河流域草地生态系统服务功能及其空间异质性
4.1 黄河流域生态系统服务功能时空演变特征分析
4.2 黄河流域草地生态系统服务功能空间自相关分析
4.3 黄河流域草地生态系统服务功能的地形效应
4.4 总结
第5章 黄河流域生态系统服务功能对草地利用转型的敏感性
5.1 不同土地利用/覆被类型的生态系统服务功能对比
5.2 草地生态系统服务功能对区域生态系统服务功能的影响研究/6
5.3 总结
第6章 黄河流域草地生态系统服务功能权衡与协同关系及其驱动因素
6.1 研究方法
6.2 黄河流域生态系统服务功能不同尺度权衡与协同关系
6.3 草地生态系统服务功能的权衡与协同关系
6.4 草地生态系统服务功能权衡与协同的驱动因素
6.5 总结
第7章 黄河流域未来土地利用/覆被变化和生态系统服务多情景模拟
7.1 黄河流域未来土地利用/覆被变化预测
7.2 未来气候变化预测
7.3 不同情景下生态系统服务功能变化
7.4 总结
第8章 黄河流域草地生态系统服务价值时空特征及其地形梯度效应
8.1 黄河流域草地生态系统服务基准单价和总价值
8.2 生态系统服务价值的空间分布
8.3 黄河流域草地生态系统服务价值的地形梯度分异特征
8.4 总结
第9章 黄河流域生态系统服务功能分区及草地生态系统分类管理对策
9.1 基于SOM的黄河流域生态系统服务功能分区
9.2 草地生态系统服务功能核心区及重点提升区识别
9.3 总结
第10章 研究结论与展望
10.1 研究结论
10.2 展望
主要参考文献
后记

九曲黄河，孕育了中华
文明，山水间蕴藏自然法则
，也蕴含着发展哲学。
黄河不仅是青藏高原生
态保护的屏障，也是黄土高
原、西北防沙带的重要屏障
。黄河流域在我国社会经济
发展和生态安全格局构建方
面具有十分重要的地位，流
域的生态保护和高质量发展
上升为国家重大战略，同时
也面临着生态系统退化、水
土流失、湿地萎缩等生态问
题。这需要进一步更精准、
更清晰地明确和刻画黄河流
域生态系统服务现状，进而
更系统、更深入的了解黄河
流域生态系统服务的时空演
变特征和规律。过去几十年
，人类活动的显著增加及气
候明显变暖对其生态环境造
成深刻而显著的影响。探究
黄河流域生态系统服务功能
过去变化、未来趋势及其空
间异质性，揭示不同服务功
能的权衡协同关系及其尺度
效应，明确草地生态系统对
全域生态系统服务功能的贡
献，对于科学合理开展流域
生态治理和生态修复具有重
要的科学价值。
本书基于土地利用覆被
变化与生态系统服务功能的
科学关系，以流域土地利用
／覆被变化为研究起点，以
1990、1995、2000、2005
、2010和2018年为研究对
象，应用InVEST模型、
CASA模型对产水量、碳储
存、土壤保持、生境质量及
净初级生产力进行定量评估
和分析，明晰其时空分异特
征，明确草地生态系统5项
服务功能的时空变化特征，
揭示生态系统服务功能对草
地利用变化的敏感性，探究
生态系统服务功能权衡协同
关系及其尺度效应并明确草
地生态系统5项服务功能的
权衡协同机制及其驱动因素
，然后利用CA-Markov模型
预测未来10年土地利用／覆
被变化及其生态系统服务功
能的变化，以生态系统服务
功能空间格局特征、各功能
间权衡协同关系以及未来趋
势划定黄河流域生态功能分
区继而提出草地生态系统管
理对策。
本书试图回答以下3个科
学问题：（1）在不同区域
、不同海拔、不同坡度等研
究层次，黄河流域草地生态
系统服务表现出怎样的空间
异质性，如何解释草地生态
系统服务的空间异质性形成
的原因？（2）生态系统服
务权衡协同关系存在怎样的
尺度效应以及不同尺度下权
衡协同关系的驱动机制和影
响因素为何？（3）如何设
置不同情景科学预测黄河流
域土地利用／覆被变化并模
拟未来某时期不同情景下生
态系统服务功能及其权衡协
同关系变化，指导优化土地
利用／覆被变化从而保障区
域生态安全和可持续？
本书有以下几处可能的
创新：（1）在探究生态系
统服务功能权衡协同关系的
基础上明确其关系在空间上
的异质性，将空间统计分析
方法应用到权衡协同关系的
空间识别上，增加了权衡协
同关系的空间表达；（2）
将草地生态系统服务功能及
其权衡协同关系的探究置入
全要素生态系统中，更系统
的明确草地生态生态系统各
项服务功能对全要素生态系
统服务功能的贡献，这对黄
河流域山水林田湖草生态修
复具有重要意义；（3）自
组织映射方法一定程度上克
服生态功能分区中存在的主
观性的缺陷，综合考虑生态
系统服务簇的权衡协同关系
，分区结果更为科学，结合
不同情景的预测结果，有望
为黄河流域生态保护提供决
策依据。
张德罡
甘肃农业大学草业学院
教授、博士生导师