耕地作为陆地生态系统的重要组成部分,它不仅是生产资源,也是重要的生态和社会资源。随着快速城镇化发展、生态环境问题凸显,以及可持续发展理念的提出,耕地多功能效应越来越引起广泛关注和认可。而正确认识、科学评价耕地功能效应及其价值,对于促进耕地多功能利用,发挥耕地多功能综合效应,实现耕地保护有重要意义。本文首先从耕地利用和耕地功能需求角度出发,构建了耕地多功能研究理论框架；然后,通过建立较高层级耕地功能与系统输出对应关系,从投入-产出角度进行了耕地功能运行效应综合评价；并重点研究了黄淮海平原耕地生产、固碳和水源涵养三大功能的层次性及其效应；最后,提出基于功能效应的耕地保护补偿新思路。研究主要结论如下：(1)耕地多功能客观存在,且主要通过需求来显化。传统耕地全功能研究,耕地功能主次不清,各种功能间复杂关系难以理清,从耕地功能需求角度研究耕地多功能,显化符合区域需求目标的主导功能,更有助于发挥耕地关键功能综合效益,促进耕地多功能利用和保护。(2)耕地多功能效应综合评估结果显示,2000-2012年,黄淮海平原耕地利用系统功能运行产出率、功能效应密度不断提高,耕地利用系统基本处于可持续状态。而系统辅助能投入过快增长,系统功能运行环境负载率不断增加,导致耕地利用系统对环境压力越来越大,直接或通过产生负外部效应而间接影响系统各项功能运行。直接证实了耕地多功能研究应从耕地利用视角展开。(3)利用视角下黄淮海平原耕地三大功能研究表明,不同层次下耕地各功能效应差异较大,而具体到研究区内部,且表现出明显空间分异性。通过耕地功能层次分析,不仅耕地功能认识更加清晰,功能效应提升途径也更加明确。各层级耕地生产、固碳、水源涵养功能中,耕地现实生产能力、耕地现实固碳能力和耕地有效水源涵养能力才是对农民生活保障、国家粮食安全、缓解气候变化、耕地水资源调控、耕地保护补偿有现实意义的功能。各功能分别可以通过进行中低产田改造、实施生态化土地利用以及减少降水径流形成等途径实现提升。(4)基于利用和需求视角下构建的耕地多功能研究框架,本研究提出,耕地保护补偿研究应充分考虑区域耕地功能需求和各功能效应实际发挥状况,既不忽视耕地非生产功能价值,也不过分夸大其功能效益。推动耕地保护同时促进满足人类当前需求的耕地多功能综合效益发挥。