学术通讯：基于NSGA-III和TOPSIS的生态系统服务权衡优化_以中国黄河下游地区为例

　　近日，黄河学研究院研究员曹建荣、陈登帅作为通讯作者，地理与环境学院2022级研究生李欣作为第一作者，在《Ecological Indicators》（SCI一区TOP，IF="7.0）发表了题为“Optimization of ecosystem services trade-offs based on NSGA-III and TOPSIS: A case study of the Lower Yellow River Region, China”的学术论文。

　　在快速城市化的背景下，理解和管理多种生态系统服务之间复杂的权衡关系对于实现城市化地区生态和社会经济的可持续发展至关重要。本研究以中国黄河下游地区作为典型案例，聚焦于生态系统服务的权衡优化问题。研究利用多源时空数据和生态过程模型量化评估了1990~2020年的产水量、碳储量、土壤保持、粮食产量及生境质量五种生态系统服务的时空演变特征及其权衡协同关系。基于此，结合NSGA-III和TOPSIS决策方法，构建了多目标土地利用空间优化模型，旨在确定不同政策情景下平衡各生态系统服务的最佳土地利用配置方案。研究结果表明，从1990年到2020年，各生态系统服务表现出不同的演化趋势和显著的空间异质性，其中多数生态服务受到城市扩张的显著负面影响。水产量、碳储量、生境质量和土壤保持之间存在较强的权衡关系，且随着城市化进程推进，权衡关系逐渐加剧。研究进一步发现，优化土地利用空间模式可以有效缓解这些权衡关系。例如，在生态保护优先情景下，将1.3%的耕地转化为生态用地，可在保障粮食产量不变的前提下，提升碳储量0.26%并改善生境质量0.49%。在碳储量优先情景下，通过增加林地和耕地面积，不仅使生境质量提高了0.31%，碳储量提高了0.29%，还增加了粮食产量3.4×10⁴吨。研究结果有助于深化对城市化地区生态系统服务权衡的理解，为黄河流域土地利用优化和生态管理提供科学依据。

　　（黄河学研究院  整理）