应用基于生产可能性边界的生态系统服务权衡

应用基于生产可能性边界的生态系统服务权衡确定“以粮换绿”方案的最优情景 粮食生产服务（GP）和净水服务（WP）之间的权衡已得到广泛认可。“以粮换绿”（GFGP）是缓解生态系统服务（ESs）权衡取舍、实现粮食供应和水资源保护可持续管理的有效途径。然而，如何确定最佳GFGP情景值得进一步研究。本研究开发了一种衡量ESs权衡的指标系统，包括基于生产可能性边界（PPF）的一阶导数、协同潜力和权衡强度。构建了6个GFGP情景，并评估了每种情景下GP和WP之间的非线性权衡。结果表明：在2018年和6个GFGP情景下，湖南省洞庭湖盆地2个ES的PPFs均呈现出凸凹权衡的结合趋势。与2018年基线相比，6种情景下GP和WP的协同潜力分别提高了2.52%~12.88%，而权衡强度分别降低了6.54%~47.37%。高强度净水优先情景被确定为协同潜力最高、权衡强度最低的最优情景，表明在严格保护耕地的条件下，将高氮产出的耕地转化为林地可以最大限度地减少GP和WP之间的权衡。本研究提出了一种PPF方法，以确定GFGP的最优实施方式，以实现粮食供应和水资源保护的协同保障。 本研究以洞庭湖流域为案例研究区，分别采用NDVI最大综合法和生态系统服务综合评价与权衡（InVEST）模型对2018年GP和WP的服务进行量化，并探讨了PPF对GP和WP之间的非线性权衡。进一步构建了6个GFGP情景，利用基于PPF的权衡强度和协同潜力2个指标，评价不同情景对缓解ESs权衡的影响，并对粮食生产和水净化协同实现的最优GFGP情景识别。