西北干旱区是我国重要的生态屏障区,但水资源短缺,生态环境脆弱,在该区域开展生态系统服务的评估及其优化是区域生态安全建设和可持续发展的关键。目前,很多学者针对该区域生态系统服务时空格局已开展了相关研究,但对该区域生态系统服务驱动力以及服务间相关关系的研究较少,特别是对生态系统服务优化的方法和实证研究尚未见报道。因此,本文以典型干旱区内陆河流域——疏勒河流域为例,利用In VEST、CASA、RWEQ等模型计算了流域2001-2018年的净初级生产力、土壤保持量、防风固沙量和产水量等四项生态系统服务,探究其时空格局以及生态系统服务间权衡与协同关系,并利用随机森林回归模型对流域主要生态系统服务的驱动机制进行了深入系统地研究,基于上述研究结果,结合流域生态环境保护目标,设计了“土地利用适宜性概率最大”、“净初级生产力增加且产水量不减少”、“净初级生产力增大且防风固沙量与土壤保持量不减小”3种优化目标情景,在Matlab平台上基于元胞自动机模型开展了不同情景下的疏勒河流域生态系统服务优化,为疏勒河流域生态系统服务的全面提升提供了可参考的科学途径,是干旱区土地资源管理和生态环境可持续发展的重要保障。主要结论如下:（1）疏勒河流域各项生态系统服务时空格局:时间尺度上,2001-2018年疏勒河流域各项生态系统服务均呈波动增加趋势,其中,净初级生产力由46.81g C/（m2·a）上升到68.18g C/（m2·a）;土壤保持量由3624.37t/km2上升到4944.97t/km2;防风固沙量由147.81t/km2上升到218.77t/km2;产水量由58.02mm上升到84.28mm。空间尺度上,净初级生产力在疏勒河干流上游源区和各大灌区较高,中部平原区的绿洲周边次之,荒漠、戈壁区最低;土壤保持量呈现由南到北递减的趋势,南部祁连山区平均土壤保持量大于流域的均值,中部平原区林草地分布区土壤保持量大,而耕地、建设用地分布的区域土壤保持能力较小;防风固沙量在南部祁连山区等植被覆盖度高的地区较大,沙地、戈壁等植被覆盖度低的区域防风固沙量低;产水量整体呈现南部祁连山区>北部马鬃山区>中部平原区的分布格局。（2）疏勒河流域生态系统服务的空间自相关:疏勒河流域生态系统服务全局空间自相关显著,其中,净初级生产力和产水量的Moran’s I均大于0.6,防风固沙量Moran’s I在0.3-0.5之间,土壤保持量Moran’s I小于0.3;净初级生产力、土壤保持量、防风固沙量和产水量局部空间自相关显著的区域分别占流域总面积的47.78%、53.51%、39.68%、53.28%。表明该流域四种生态系统服务空间聚集效应显著,但也存在明显的空间异质性。（3）疏勒河流域生态系统服务权衡与协同关系:2001-2018年土壤保持量与产水量间权衡关系减弱,相关系数由2001年的-0.48增加到2018年的-0.33,其余呈协同关系的各项生态系统服务间协同强度均增强,仅防风固沙量与产水量由微弱的协同关系转变为微弱的权衡关系。表明期间该流域生态系统服务在逐渐提升。（4）疏勒河流域生态系统服务驱动机制研究:2001-2018年,各项生态系统服务主要驱动因素各有不同,其中,净初级生产力相对重要性最大的驱动因素是植被覆盖度,土壤保持量和产水量相对重要性最大的驱动因素为土地利用,防风固沙量的主要驱动因素为粘粒含量和植被覆盖度。综合而言,土地利用与覆被变化（LUCC）是人类提升生态系统服务的主要驱动因素。（5）疏勒河流域生态系统服务优化:提出了基于生态系统服务间协同关系的生态系统服务优化方法并进行了实证优化,结果显示:较基准年,情景一中流域的土壤保持量增加,而净初级生产力、防风固沙量和产水量均减小;情景二中流域的各项生态系统服务均增大;情景三中流域的净初级生产力、土壤保持量和防风固沙量均增大,仅产水量略有减小。空间上,三种情景的生态系统服务变化的异质性明显,其中较情景一,情景二和情景三的各项生态系统服务增加的面积较大,主要分布在流域中部平原区和南部祁连山区。（6）优化后的土地利用类型空间格局基本保持不变,但局部变化各有不同,可为该流域实现三种情景的优化目标提供参考依据,其中,情景一中主要将疏勒河流域南部祁连山区的未利用地转向草地;情景二中主要将流域中部平原区灌区周边的林地转向草地;情景三中主要将流域南部祁连山区的阿克塞南部、肃北西北部以及疏勒河干流上游源头区的未利用地转向草地。综上,本研究较系统地揭示了疏勒河流域生态系统服务的时空格局、权衡与协同关系及其驱动机制,填补了基于生态系统服务间协同关系的流域生态系统服务优化方法的空白,研究结果可为流域生态恢复、土地资源管理、生态系统服务提升和生态环境可持续发展提供科学依据和参考途径。