受气候变化以及人口增长和工农业发展的共同影响,同一流域往往面临着水资源、水环境、水生态和水沙等多重复杂问题,严重制约流域的高质量发展和生态系统服务功能。泾河作为黄河最大支流渭河的最大支流,承担着关中地区的主要农业灌溉水源的责任。同时,泾河流域水土流失极为严重,是黄河流域输沙量最大的二级支流,水体的污染情况也在不断地加重,流域的生态系统服务功能十分脆弱。针对泾河流域的多种问题,并响应国家黄河流域生态保护和高质量发展的要求,需要对泾河流域采取因地制宜的治理措施,来改善流域的生态系统服务功能。因此本研究以泾河流域为研究对象,首先在谷歌地球云平台（Google Earth Engine,GEE）完成泾河流域2020年的土地利用分类,然后基于InVEST模型对泾河流域产水量、碳存储、土壤保持、营养物质输移和作物生产功能对土地利用变化的响应及其现状进行评价,并分析泾河流域不同生态系统服务之间的协同与权衡效应。根据国家相关政策与泾河流域的实际情况设置相应的目标与约束条件,构建流域生态系统服务最佳管理措施（Best Management Practices,BMPs）空间配置多目标模拟优化模型,对泾河流域的典型子流域进行BMPs的空间配置优化,最后对得到的优化配置方案进行效益评估。研究结果可为黄土高原其他流域或与泾河流域气候水文地质条件相似的地区的BMPs和其他生态修复工程的决策的制定和实施提供科学依据和技术支持。本文的主要结果和结论如下:（1）定量分析了泾河流域2020年的产水量、碳存储、土壤保持、营养物质输移和作物产量五种生态系统服务现状。研究结果表明,InVEST模型能够在泾河流域产生较为准确的生态系统服务功能的空间分布和量化价值。（2）基于InVEST模型的产水量、泥沙输移和碳储量模块,定量分析了泾河流域2000-2015年生态系统服务功能的变化及其对土地利用变化的响应,并分析了不同生态系统服务之间的协同与权衡。2000-2015年泾河流域年均产水量为1.11×10~9 m~3,比前50年平均值下降36.2%。泾河流域年均输沙量为9.67×10~7 t,比前50年平均值下降60.7%。碳储量增加5907559.28mg,比2000年增加约2.4%。表明产水量服务与土壤保持服务、碳存储服务之间存在权衡效应,而土壤保持服务和碳存储服务之间存在协同效应。此外,子流域t检验结果表明,在降水量相对有限的黄土高原地区,与树木相比,草是更好的BMPs优化植被类型。（3）采用NSGA-Ⅲ优化算法,考虑不同生态系统服务之间的协同与权衡效应,根据不同坡位能采取的BMPs及水分约束和粮食产量约束设置约束条件,以最大化产水量、碳存储量、作物产量,最小化营养物质输移量、土壤侵蚀量为优化目标,以地块为配置单元,并结合地块坡位情况,在泾河典型子流域构建了BMPs空间配置多目标模拟优化模型,对子流域BMPs进行了空间优化配置。优化得到了一系列Pareto最优集,决策者和管理者可以根据实际情况和需要选择合适的优化方案。通过对典型方案的分析,也可以发现在泾河流域不同生态系统服务之间是存在明显的协同与权衡效应的。产水量服务和土壤保持服务之间、作物产量服务和营养物质输移服务之间、碳存储服务与产水量服务之间存在着权衡效应;土壤保持服务和碳存储服务之间存在着协同效应。为了改善一种或多种生态系统服务,不应忽视生态系统服务之间的权衡,否则可能导致其他生态系统服务的减少。为了实现生态系统服务的安全和可持续发展,必须综合考虑生态系统服务之间的权衡和协同效应。