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JOURNAL OF NATURAL RESOURCES >

2024 , Vol. 39 >Issue 6: 1384 - 1398

DOI: https://doi.org/10.31497/zrzyxb.20240608

Research and prospects on ecosystem services and trade-offs/synergies relationships in the karst regions of southwestern China

  • GUO Ting-ting , 1, 2, 3 ,
  • DING Hong-wei 1 ,
  • ZHANG Hao 2, 3 ,
  • ZENG Zhao-xia 2, 3 ,
  • LIU Xiao-li , 1
Expand
  • 1. College of Environment and Ecology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
  • 2. Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Subtropical Region, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China
  • 3. Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystem, Chinese Academy of Sciences, Huanjiang 547100, Guangxi, China

Received date: 2023-09-18

  Revised date: 2024-03-05

  Online published: 2024-06-11

Fold

Abstract

Stone desertification is one of the biggest ecological and environmental challenges in karst regions of southwestern China. To alleviate ecological degradation, improve regional poverty, and enhance human well-being in these karst regions, the Chinese government has implemented the Project of Rocky Desertification Control since the early 21st century. Evaluation of trade-offs and synergies of ecosystem services in this region is important for optimizing of ecological protection measures. Based on databases of CNKI, Google Scholar, Science Direct, etc, we collected and analyzed a total of 89 published papers about ecosystem service in karst regions of southwestern China. The results showed that: (1) In terms of the chronological distribution of the literature, the number of studies was small during the period of 2008-2018 and surged during the period of 2019-2023. In terms of the study area, the most of studies were conducted in Guizhou province, while a few studies in Guangxi Zhuang Autonomous Region. (2) Most of ecosystem services in these papers focused on supply, support, and regulation services, while cultural services was neglected and less selected. And the ecosystem service assessment mainly depended on models analysis. (3) Main methods, such as statistical analysis, cartographic overlay and scenario simulation were used to reveal the mechanism of trade-offs/synergies of ecosystem services. (4) The key driving factors of trade-offs/synergies between ecosystem services fall into three categories: natural conditions, socio-economic development, and ecological engineering. Wherein, natural conditions is the dominant factor. Finally, we summarized the shortcomings of the research on trade-offs/synergies of ecosystem services in karst region, and prospected the future research in three aspects: spatiotemporal evolution, driving mechanism and ecological management, which may provide a scientific reference for the enhancement, management and sustainable development of ecological services in the karst ecologically fragile areas, in southwest China.

Key words： karst regions of southwestern China; ecosystem services assessment; trade-offs and synergies; literature analysis; research prospects

Cite this article

GUO Ting-ting , DING Hong-wei , ZHANG Hao , ZENG Zhao-xia , LIU Xiao-li . Research and prospects on ecosystem services and trade-offs/synergies relationships in the karst regions of southwestern China[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2024 , 39(6) : 1384 -1398 . DOI: 10.31497/zrzyxb.20240608

生态系统服务是人类直接或间接从自然生态系统中获利，对人类的生存、发展和福祉具有重要意义。生态系统服务在不断变化中相互作用，表现出此消彼长的权衡与相互促进的协同关系[1,2]。生态系统服务权衡在《千年生态系统评估》[2]被定义为在特定的时空尺度内，当生态系统服务的供应水平提高时，其代价是降低其他生态系统服务的供应功能和恢复力，相反，协同关系表现为各种服务供应能力的同时增加或减少[3]。21世纪以来，随着人类文明不断进步，全球生态危机信号频出，出现了水土流失、土地石漠化、森林资源危机、水资源短缺、生物多样性减少等一系列问题。人类逐渐认识到生态服务作为一种有限资源，若不及时干预调整，将严重威胁着人类安全、健康、区域乃至全球生态安全。在此背景下，分析生态系统服务的权衡与协同效应，对确保可持续提供区域生态系统服务和减少高昂权衡代价至关重要，也是当今国际生态学、资源环境、地理信息科学等研究的热点[4]。
喀斯特生态系统是中国典型的环境脆弱区之一，表现为土壤侵蚀、岩石逐渐裸露、土地生产力退化，地表形成荒漠状景观[5]。中国西南喀斯特是世界上最大的喀斯特连续带，约54万km2，具有景观类型复杂、岩溶发育强烈、生态环境脆弱等特点[6]，被学术界称为“生态癌症”。西南喀斯特地区长期受人为活动的过度干扰，植被破坏后极难恢复，水土流失加剧，基岩大面积裸露，石漠化日趋严重。同时，西南喀斯特地区是中国少数民族的集中分布区，面临环境恶化和经济社会贫困的双重压力，而生态服务退化与贫困程度密切相关，严重制约了生态系统的可持续发展和社会稳定[7]。因此，国家高度重视，根据各阶段石漠化程度，进行了一系列的综合治理工作。“十一五”时期，按照喀斯特各地区石漠化特点和当地条件实施全方位治理。“十二五”时期，关注当地经济发展状况，构建西南岩溶地区石漠化治理产业与消除贫困、发展乡村经济的配套体系。“十三五”期间，脱贫攻坚战略进入决胜阶段，石漠化地区的生态恢复显著，把全面加强生态系统稳定性与减贫相结合，更深入地巩固石漠化治理成果。经过多年的实验与研究，虽然已取得大量的治理成果，但生态恢复是一个长期的动态过程，部分地区生态恢复不理想，存在石漠化治理后的生态系统稳定性差、抵抗力弱等一系列问题[8]。由此可见，从宏观尺度掌握生态服务功能权衡/协同关系，对于开展针对性的生态恢复工程、分区优化实施恢复对策等具有重要指导意义和理论价值。因此，迫切需要加强对中国西南喀斯特地区生态服务、权衡/协同关系的研究，以协调人地矛盾，为维持区域社会稳定、提升生态服务功能、构建生态安全格局和后续生态重建/恢复工程规划及其实施提供科学依据。
本文系统分析了中国西南喀斯特地区生态系统服务评估及权衡/协同关系的研究文献。主要目的为：（1）揭示有关西南喀斯特地区的研究热度及研究区分布；（2）研究选择的生态系统服务类型及模型评估；（3）分析权衡/协同关系的研究方法、驱动机制以及代表性成果。最终提出当前典型喀斯特生态脆弱区的生态系统服务权衡/协同研究不足与未来研究展望。

1 研究方法

涉及到的研究文献主要检索于中国知网（cnki.net）和Science Direct（ScienceDirect.com），部分来自于谷歌学术（scholar.google.com）。搜索周期设置为最大时间范围，搜索时间截至2023年7月15日。使用到的搜索关键词主要有“喀斯特 生态系统服务”“喀斯特 权衡”“喀斯特 协同”“岩溶 生态系统服务”“岩溶 权衡”“岩溶 协同”“karst trade-offs”“karst synergies”，其他关键字还包括驱动、模型、评估、评价等。选择文献有三个标准：（1）生态系统服务的选择符合社会可持续性和人类福祉的概念框架且至少选择两个及以上生态系统服务进行评估；（2）生态系统评估模型及权衡/协同方法描述清晰；（3）研究区在中国西南岩溶广布区域，不排除以整个西南喀斯特或者全国大尺度为研究区。根据以上标准，共筛选出89篇符合研究主题的文献，其中博士论文1篇，硕士论文有21篇，期刊文章为67篇。

2 结果分析

2.1 文献研究分布

从文献的年度分布来看（图1），有关西南喀斯特区域生态系统服务权衡/协同相关的研究，最早开始于2008年，在2022年达到顶峰。主要可分为两个阶段：2008—2018年为第一个阶段，相关研究文献较少，共19篇，且仅三篇文献涉及到权衡/协同方法类研究，多数文献关注生态系统服务时空变化特征以及评估；2019—2022年为第二个阶段，相关文献的数量爆发式增长，为一阶段的4倍，而且多数论文的研究主要为喀斯特权衡/协同。总体趋势表明，有关喀斯特地区权衡/协同主题的研究是近年来的热点，文献数量持续增长。
图1 喀斯特区文献数量年变化与研究区分布情况

Fig. 1 Annual variation of literature quantity and distribution in karst regions

从文献中研究区域分布来看（图1），贵州省内最多，占文献总数的41.6%；其次是以整个西南喀斯特为研究区，占23.6%；再者是在云南省内，占16.9%，其他地区是大尺度的研究，比如全国尺度、喀斯特与非喀斯特研究对比，都包含了关于西南喀斯特的研究，这部分占比为10.1%；有关广西壮族自治区喀斯特典型脆弱区的研究最少，仅占7.9%，明显不足。

2.2 生态系统服务评估

2.2.1 生态系统服务选择

喀斯特地区生态系统服务研究选择主要立足于支持、调节、供应和文化服务四大类[2]。根据喀斯特基岩裸露、土层较薄、水土流失严重、蓄水能力差和抗干扰能力弱等实际的生态环境特点[9]，筛选到的论文中主要评估了土壤保持、产水量、碳固存、生境质量、植被净初级生产力（NPP）、食物供给、养分保持量和文化/娱乐共8种生态系统服务（图2），分别占论文总数量的68.5%、66.3%、47.2%、31.5%、21.3%、18.0%、10.1%和9.0%。
图2 2008—2023年相关文献中记录的生态系统服务评估内容及其频次

Fig. 2 The content and frequency of ecosystem service assessments recorded in the literature from 2008 to 2023

土壤保持和产水量是喀斯特地区研究关注最多的两大服务功能。水土流失容易致使喀斯特区域耕地面积逐渐减小、土壤贫瘠、泥石流易发、滑坡等自然灾害，对生态环境带来巨大威胁。喀斯特地区严重的水土流失形成了石漠化[10]，因而土壤保持成了研究支持服务的首选。喀斯特地貌地势起伏大、岩石裸露率高且渗漏性强，导致土壤蓄水能力弱，水资源短缺一直是制约区域植被恢复及社会经济发展的关键因素[11]，因此产水量是供给服务研究的首要选择对象。碳固存与植被净初级生产力在支持服务中是区域物质与能量循环的基本来源，对调节服务中维持区域碳平衡以及调节气候方面具有不可替代的作用[12,13]。生境质量作为重要的支持服务，生境质量的破碎、退化和丧失会直接导致生物多样性的降低[14]，而生境质量主要受人类活动的影响，评估生境质量是制定生物多样性保护措施的基础。食物供给和养分保持分别代表供给服务和调节服务，多数喀斯特地区面临有效的耕地面积减少、粮食生产质量降低等困境，评估食物供给和养分保持对地区粮食安全有重要意义。同时，西南喀斯特山奇、水灵、谷美、石秀，处处成景，也是民俗文化丰富多彩的少数民族聚集地，文化服务潜力巨大，但相关生态服务评估、以及权衡/协同研究热度存在明显不足（图2）。

2.2.2 生态系统服务评估模型

科学评估生态系统服务是探究生态系统服务之间权衡/协同的前提[15,16]。本文主要总结和探讨了中国西南喀斯特生态系统服务的模型评估相关的方法，模型评估法是近十几年快速发展起来的一种研究方法，取代了传统文本抽象描述，实现了生态系统服务在空间上直观定量化表达，主要模型有InVEST、ARIES、SolVES、MIMES、InFOREST、ESValue等[17]。在所筛选的文章中，主要包含了以下生态模型和生态系统服务类别（表1）。其中，InVEST模型凭借数据需求简单、模拟评估准确、适用范围广等优势[18]，成为学术界应用最多且效果最好的评估模型。
表1 文献中使用的生态评估模型及描述与其适应的生态系统服务评价类型

Table 1 Ecological assessment models and types of ecosystem services used in the literature

生态系统服务评估模型 模型描述 生态系统服务类型
InVEST模型 用于量化现在与未来情景多种生态系统服务功能的免费开源的评估模型[18] 土壤保持、产水量、碳存储、生境质量、养分保持量
CASA模型 基于过程的遥感模型，耦合了生态系统生产力和土壤碳、氮通量，由网格化的全球气候、辐射、土壤和遥感植被指数数据集驱动[19] 植被净初级生产力
RUSLE模型 在土壤流失模型（USLE）的基础上建立，是基于过程模拟的经验性模型，被广泛应用于土壤侵蚀预测[20,21] 土壤保持
SWAT模型 建立在地理信息基础上基于过程的分布式流域水文模型，模拟长期水文物理化学等相关物质迁移过程[22] 产水量、产沙量
其他模型 基础数据统计、计算[23,24] 食物供给量、文化/娱乐
目前涉及喀斯特地区的水土保持、产水量、碳储量、养分保持量和生境质量模块文献研究中，有70%以上文献选择InVEST模型作为生态系统服务评估的工具。还有一些研究人员使用其他模型评估特定的生态系统服务，如：评估植被净初级生产力使用CASA模型[25,26]，评估土壤保持使用RUSLE模型[27,28]，分析流域的水文过程使用SWAT模型[22]，评估食物供给与文化娱乐服务主要根据各地区统计年鉴和土地利用等基础数据进行综合计算[29,30]。

2.3 生态系统服务权衡/协同效应

2.3.1 确定生态系统服务权衡/协同的方法

不同生态系统服务之间互相依存，相互影响，通常难以实现综合效益最大化[31]，明确喀斯特生态系统服务之间权衡/协同关系，是维持区域可持续发展和高效推进生态脆弱区生态修复的前提[32]。文献中分析权衡/协同的方法主要归为三类：统计分析法、制图叠加分析法和情景模拟分析法，本研究共总结了常用的五种具体方法，概述如下：
（1）相关系数法
相关系数法是目前使用最多的方法，主要有斯皮尔曼（Spearman）和皮尔逊相关性分析（Pearson），用来探究两两生态系统服务之间的相关性。若为正相关，则生态系统服务之间为协同关系，反之为权衡关系。近几年的研究中，相关系数法与空间映射结合，基于Python、R、MATLAB语言，或者Arcgis平台，解决了空间定量问题，其主要优点是实现了空间可视化，但没有反映服务间内在机制。例如，张欣蓉[26]利用SPSS和MATLAB平台计算了生态系统服务间的相关性并分析其权衡/协同关系在多尺度下的时空特征。
（2）生产可能性边界曲线法
生产可能性边界作为经济学概念，是一种广泛用于进行数学优化以分析多目标决策的算法[33]。通常为两种商品的生产可能性的比较，来判别商品资源的稀缺性与选择性。生态系统服务中自然资源是固定资源，人类社会经济的发展与自然资源的不平衡性产生了权衡问题[8]。因此有研究者用生产可能性边界来描述两种生态系统服务间的权衡关系，以探索生态环境的保护和人类的社会经济目标之间的权衡。例如，郎炎卿[8]研究了喀斯特山区在不同海拔梯度下生态系统服务之间最大数量组合的生产可能性边界曲线，在空间上具体分析了生态服务功能之间的权衡关系。
（3）均方根偏差法
均方根偏差法量化了某一生态系统服务的标准值与平均生态系统服务标准值之间的平均差异，生态系统服务之间的权衡/协同关系借助某一生态系统服务到1∶1线的距离来表示[34]。在近年的研究中，高江波等[35]和Wang等[36]把均方根偏差法与地理探测器结合，从数值变化和空间分异的角度综合判断。首先利用均方根偏差法判断水源涵养、土壤侵蚀与植被固碳的权衡关系，再借助地理探测器揭示空间权衡度。
（4）OWA方法
OWA是一种多准则决策方法，主要来协调各方利益相关者并制定最大收益的方案[37]，方法的关键在于决策者在决策过程中的公平性。一般OWA方法与地理信息系统平台相结合，决策者通过调整对风险的态度来处理生态系统服务之间的权衡，对生态系统服务与环境保护和修复规划进行了有效衔接。Guo等[38]将OWA方法、典型岩溶特征和电路理论结合，解决了生态资源中生态系统服务的权衡问题，确定了岩溶地区最优保护效率的生态源。
（5）情景模拟分析法
情景模拟分析法是通过用科学的手段制定土地利用变化、生态管理和社会经济发展因素等合理的场景来分析各种生态系统服务之间的动态变化，得到生态系统服务的最佳组合[39]，实现优化的土地利用模型和区域可持续发展。情景分析法适于分析土地利用变化、政策规划调整等对生态系统服务带来的影响，但需注意情景设置的科学性。陈金柯[40]基于土地利用变化设置了四种强度生态治理情景来探究蒙自喀斯特断陷盆地的生态修复与综合治理的效果，结果表明在适度生态治理情景下，各种生态系统服务的权衡关系介于其他三种情景之间，是最为合理的生态治理方式。
上述五种常用分析方法的优缺点见表2。
表2 生态系统服务权衡/协同分析方法及优缺点

Table 2 Ecosystem service trade-offs/synergies analysis methods and their advantages and disadvantages

分析方法 优点 缺点
相关系数法 一般与空间映射相结合来更好地反映服务间相关性的分析与表达 不能反映服务间的相互影响和内在机制
生产可能性边界
曲线法		 反映具体生态系统服务的稀缺性与选择性，更科学有效地解决资源配置与利用 随着时间推移，取舍可能会发生改变
均方根偏差法 能衡量两服务之间的反向变化程度和同向变化但步调不一致的情况 需要大量的测量值数据
OWA方法 综合考虑多重权重，帮助决策者以更高效的方式来选择最佳的解决方案 目标和权重分配等可能存在不确定性
情景模拟分析法 研究多情景规划下各生态系统服务及权衡/协同关系空间变化和尺度效应 模拟场景可能存在不合理性

2.3.2 权衡/协同关系研究

自然和人为因素影响着生态系统服务之间的相互作用，并在不同区域产生不同的影响[41,42]。在经济社会快速发展时期，由于人类活动频繁和资源的不合理利用，再加上自身脆弱的生态环境，喀斯特地区在水资源、土壤保持、生物多样性和生态产品供应等方面的功能有所降低[43]，在服务功能之间发生了权衡/协同关系[44]，如图3所示。协同是指一种服务增加对另一种服务增加带来促进作用（图3a）；而权衡是指一种服务增加对另一种服务增加带来抑制作用（图3b）；不同服务之间也可以双向影响（图3c）。由于生态系统服务的权衡/协同关系在空间上呈现异质性，并且随着时间的推移表现为非线性变化，因此减少权衡增加协同以及正确认识其动态趋势和驱动因素，对因地制宜地修复喀斯特地区生态环境和提升生态服务可持续供给及综合效益至关重要[45⇓-47]。
图3 生态系统服务间权衡/协同

Fig. 3 Trade-offs/synergies between ecosystem services

随着对生态系统服务研究的深入，中国西南喀斯特生态系统服务研究重点转向生态服务间的权衡/协同关系，一些学者得出了重要研究结论。如，Tian等[22]在石板塘岩溶流域研究发现，产水量和产沙量表现为协同关系，而植被净初级生产力与产水量、产沙量表现为权衡关系。因此，产水量的增加会加速土壤侵蚀，增加植被净初级生产力则可以减少产水量和产沙量，有利于土壤保持。Zhao等[48]在研究西南岩溶地区的植被恢复和扶贫关系时发现，缓慢、稳定绿化区域与扶贫存在协同关系，而在快速绿化区域与扶贫之间存在权衡关系，这说明扶贫工程对植被动态互为影响。秦瑶等[49]发现在贵州高原喀斯特，碳储量、土壤保持、生境质量服务之间表现为协同关系，尤其在研究区北部表现为高度协同，主要得力于国家实施的一系列生态恢复工程，植被覆盖率增加，植物的固碳能力增加，生境质量变好，同时对降雨截流能力增强，减少了对土壤的反复冲刷，有利于提升土壤保持能力。

2.3.3 权衡/协同关系的驱动机制

生态系统服务之间存在权衡和协同两种非线性关系，由自然因素和人为因素共同影响[50]。识别生态系统服务权衡/协同关键驱动因子，有利于分析中国西南喀斯特地区生态系统服务空间异质性以及权衡/协同机制，从而制定针对生态脆弱区科学高效的修复方案。在收集到的文献研究中，西南喀斯特地区生态系统服务之间权衡/协同的主要驱动因素分为三类：自然地理、社会经济发展和生态工程（图4）。在自然地理中，主要研究了气温、降水量和岩溶地貌，其次为坡度、海拔、高程、太阳辐射和干旱指数。在社会经济发展中，植被覆盖/土地利用变化是最常见的驱动因素，人口密度和人均GDP也是重点考虑的社会经济指标。生态工程中主要考虑了生态修复（主要指近20年岩溶地区的重点修复项目：防护林工程、天然林保护和退耕还林政策等）对生态系统服务权衡和协同的影响。
图4 生态系统服务权衡/协同的不同驱动因素研究频次

Fig. 4 Frequency of research on different drivers of ecosystem service trade-offs/synergies

关于中国西南喀斯特地区生态系统服务关系的权衡与协同驱动机制，学者们也展开了一些具体的研究。例如，Gao等[51]研究发现不同地貌下的主导因子会发生改变，在中海拔平原和丘陵、中小起伏山时降水是产沙量与地表径流协同关系的主要驱动因子，而在中海拔阶地时海拔变成了主要驱动因子。陈田田等[52]发现各驱动因子的驱动作用并不是完全相互独立的。在贵州喀斯特区域造林总面积是影响净初级生产力与土壤保持服务权衡关系主要驱动因子，而造林总面积与高程交互作用后高于造林总面积单因子对两者服务关系的影响。Wang等[36]发现在退耕还林政策的驱动下，净初级生产力和土壤保持上升，而产水量下降。在两两服务关系上，净初级生产力和土壤保持、产水量和土壤保持权衡作用增强，而净初级生产力和产水量协同作用增强。因此把部分农田变成林地来增加植被覆盖率，可以减少土壤侵蚀量，从而达到恢复喀斯特生态脆弱区系统的目的。

3 结论与展望

3.1 结论

通过对89篇中国喀斯特区域生态服务功能与权衡/协同研究文献进行系统分析，初步总结了以下几点不足：
（1）文化服务关注度有待提高。文化服务是自然科学与人文社会的桥梁，也是推动乡村振兴战略的必经之路，但在选择生态系统服务功能时极少涉及文化服务。在研究方法上，目前在供应服务、支持服务、调节服务的评估模型上可选择性多且方法相对成熟，而针对文化服务的专业评估模型有待开发，仅涉及到相关性分析及收集文献资料数据进行简单评估[53,54]，这是研究较少的一个重要原因。中国西南喀斯特地区自然风景秀美，文化旅游资源丰富，民族传统文化逐渐受到重视。随着近年来经济的发展，越来越多的喀斯特自然生态旅游资源被开发开放，未来应该加强文化服务理论知识的研究，建立完善的评估体系，注重对文化服务功能及其权衡/协同关系研究。
（2）研究地的选择存在不均衡的现象。在选择研究区进行评估时，多集中在贵州高原喀斯特和云南断陷盆地喀斯特，或者以整个西南喀斯特为研究区，而位于广西壮族自治区的峰从洼地作为西南喀斯特重要组成部分却较少被关注，其微型地貌更为复杂且人地矛盾更为尖锐。未来应该关注广西壮族自治区喀斯特研究，以及基于整个西南喀斯特分类、分区生态服务功能与权衡/协同的时空尺度变化、生态功能区划分研究。
（3）生态系统服务的评估模型精度不足。目前在西南喀斯特地区进行生态系统服务评估使用最多的模型是InVEST模型，比ARIES、SOLVES等生态系统评估模型优势强，不仅操作简单，应用范围灵活，还可以直观显示空间表达结果。但是设置模型参数时部分数据难以获取[55]，多数研究者选择参考已发表的文献以及相关资料[25,56]，缺乏根据各类喀斯特地貌自然地理特征进行数据本地化，评估的结果也需要大量的实测数据来验证，往往由于实测数据不足导致精度不高[17]，模拟的结果只能在一定程度上诠释研究区生态环境特征，不能完全精准地描述其生态系统服务功能的真情实景。因此，研究者在使用模型时注意尽可能地提高模拟结果的精确性与可靠性，应针对喀斯特地区的实际情况对模型中模块参数进行恰当的修改。目前关于生态系统服务的评估模型多为国外开发，未来也有必要开发基于中国生态环境因子的评估模型。
（4）喀斯特地区的权衡与协同时间尺度的研究需进一步深入，尤其是揭示连续长时间序列的权衡/协同关系。生态系统服务权衡/协同具有时空尺度依赖性[57]，目前已经解决了空间定量的问题，然而对权衡/协同时间尺度通常选择特定年份间隔，缺乏连续长时间序列的研究。生态系统服务间的权衡与协同关系随时间的变化表现出阶段性和差异性[58,59]，这可能对生态系统的相互关系造成误判。已有研究表明建立连续长时间序列研究可提高结果的可信度[36,60]，应更精准地分析在长时间演变下的生态系统在发生时滞效应及意外的不可控因素带来的影响[61,62]，更有效描述生态系统之间相互作用的动态特征。
（5）研究生态系统服务权衡与协同关系的驱动机制选择因子种类较少且不够深入。生态系统服务不仅受气候、地形、土地利用、人口和经济等因素的影响，还与土壤质地、生物多样性、社会事业、民族文化、城市化进程和法律法规等相关[62]。目前研究者对驱动因子的选择数量较少且气候因素偏多。在选择驱动因子时，不仅要考虑当地喀斯特地貌、气候以及生境质量，还要对当地文化特征进行实地考察，精准识别各驱动因素在时空尺度上的主导作用，以此来揭示生态系统服务权衡与协同关系发生变化的根本原因。

3.2 展望

经过文献总结和深度剖析，发现喀斯特地区生态系统服务评估与权衡/协同关系的研究内容和国家政策有一定的关系。从2008年起，国家开始重视石漠化的治理，少数研究者对喀斯特地区的生态系统服务开始建立简单的生态遥感评估模型进行研究[63]，评估方法较为局限，但是也能掌握该时期由于人类活动干扰，喀斯特生态系统服务处于下降的趋势。在2010年正式实施“十二五”喀斯特地区石漠化综合治理与修复工程，研究者重点研究植被恢复下的生态系统服务情况[64,65]。在2016年“十三五”建设规划实施到2020年结束，在此阶段国家为尽快恢复生态环境，加快了石漠化治理进程。在改善人类福祉和生态环境可持续发展双重目标下，研究者重点关生态系统服务间权衡/协同关系及驱动机制[66⇓-68]，以协同多种生态系统服务发展确定最佳社会经济发展以及土地利用变化为目的，分析生态系统服务权衡达到最优综合效益。2020年后，喀斯特生态系统服务之间权衡/协同关系的研究一般与影响机制、未来情景模拟等结合[52,69]，更深入地促进生态修复研究。根据各个时期的研究特点，未来中国西南喀斯特地区生态系统服务评估与权衡/协同研究内容从以下三个方面进行展望，为提升生态系统服务和调整生态工程提供更科学的参考依据。
（1）加强评估喀斯特脆弱区生态服务功能间权衡/协同关系的时空演变。生态系统结构发生改变影响生态系统服务间的权衡/协同关系[70]。尤其从国家与地方在喀斯特地区大力开展植树造林、退耕还林和石漠化综合治理等一系列生态修复工程以来，对生态系统服务功能的提升产生了一定的积极影响，但权衡/协同关系通常受到多种且复杂的因素共同作用[55]，呈现“非线性”关系[71]，因此聚焦时间尺度和空间尺度下的喀斯特区生态服务功能间权衡/协同关系的研究是环境可持续发展的关键。在未来的景观规划和管理中根据喀斯特地貌特点选择人工造林的树种，科学增加绿色景观，控制建设用地的扩张，减少对生态用地的破坏，监控各种生态服务功能之间的权衡/协同演变关系对于因地制宜制定生态恢复策略、维护和改善人类活动严重干扰地区的生态系统服务具有重要意义。
（2）加强全球气候变化（气候变暖和极端天气频繁）对喀斯特地区生态服务权衡/协同的影响研究。2009年，喀斯特地区发生特大干旱灾害造成植被严重受损[63]；2022年，环江县峰丛洼地喀斯特遇极端连续暴雨，普遭山体滑坡灾害。已有研究表明，土地利用与气候变化是影响生态系统服务的重要因素[2,72]，但目前缺乏对喀斯特生态系统脆弱性形成和生态系统服务变化原因的系统研究。由于喀斯特对抵御环境干扰的弹性和缓冲性差，对气候变化高度敏感[73,74]。未来在石漠化治理及生态系统服务评估过程中，对不同的喀斯特地貌、植物特性和岩性背景等，应准确评估气候对喀斯特地区生态系统服务带来的影响以及在极端气候背景下的耐受极限，做到提前预防、精准发力。还应该科学划分喀斯特地区在气候变化下的影响程度等级，对易受气候影响的地区进行特别保护，利用生态服务间协同的促进作用，提高生态环境的稳定性。另外，在全球气候变暖下的背景，加强喀斯特地区的气候监测以及应对措施研究，以保护当地的生态环境和生物多样性。
（3）厘清生态保护、生态修复、社会发展三者内在关系。石漠化不是纯自然的过程，多是以人类活动为主导因素引起的[75]，如果发生不合理的人类活动导致石漠化加剧，可能会影响生态系统服务能力和权衡/协同关系。因此，对喀斯特地区关键生态用地，当地管理者应严厉杜绝被无序侵占、防止人为活动频繁发生，避免脆弱的生态环境进一步退化。近20年来，国家大力开展了一系列石漠化生态修复和保护工程，西南喀斯特地区成为全球植被“变绿”热点区，实现了生态美和百姓富兼而得之。但速成人工林在生长过程中相较于天然林可能会耗水过多[76]，因此在提高植被覆盖度时需确定合适的林分密度，避免林木之间竞争生态位导致生态系统服务之间权衡关系的形成。规划者应以科学发展为目标，保障耕地质量，这是当地社会经济发展、脱贫的有效手段。中国西南喀斯特地区具有特殊的高生态服务功能与低生态承载力特点[77]，同时是贫困人口和少数民族聚集区。因此，研究生态保护、生态修复、经济发展之间的关系，对实现喀斯特区域社会经济与生态环境的可持续协同发展至关重要。

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