目的:水土资源是人类生存和发展的基础性物质资源,尤其在干旱绿洲区,水土资源的重要性更加明显。石河子垦区是我国西北地区典型的绿洲区,近几十年来,由于人口增长速度较快、经济社会飞速发展对水土资源的需求不断提高,过度开采水资源和利用土地资源,最终出现土地资源退化和水资源短缺等问题。因此,如何在“山水林田湖草沙”统筹治理的背景下,以保护生态为前提,实现垦区水土资源的合理分配是当前亟需解决的问题。方法:本文基于1990-2020年间的七期遥感影像,利用重心迁移模型研究土地迁移规律,利用土地利用动态度模型研究各类用地的动态变化特征,利用PLUS模型预测垦区未来土地利用类型的时空变化规律并分析各类用地变化的影响因素;再利用数据包络分析和主成分分析研究垦区水土资源配置特征及影响因素;利用半变异函数拟合垦区土地利用生态风险指数;最后利用多元组合矩阵模型实现了垦区水土资源的优化配置。结论:（1）1990-2020年,石河子垦区的土地利用类型以林草地减少、耕地和建设用地扩张为主要转变趋势,建设用地增加显著,增加率高达87.42%,林地减少显著,减少率为65.06%。30年来,垦区林地的重心迁移最显著,由北向南迁移了0.6°;耕地动态度变化最活跃,30年间平均每年增加2.72%。（2）利用PLUS模型预测未来20年垦区土地利用呈“两增两减两稳定”的变化趋势。通过分析各驱动因素的贡献率,未利用地的扩张与降水量呈负相关,草地变化主要由坡度决定,林地和水域变化主要受DEM控制,耕地扩张的主要驱动因素是人口增加,建设用地扩张受城镇化影响明显。（3）对垦区各团场水土资源匹配状况进行研究,总体上,技术效率呈现波动上升趋势向波动下降趋势转变;规模效率和综合效率整体呈波动下降趋势;30年间152团农业水土资源利用效率最优,142团最差。121团、142团、144团和145团需要重点考虑播种面积、GDP、农业产值、农作物产量和灌溉用水量等因素;133团、143团和148团需要重点考虑降水量、节水灌溉面积和城镇化率等因素。对生产效率为非DEA有效的76个DMU进行调整,62%的DMU水资源调整幅度大于10%;30年间不同地区多年平均耕地利用冗余22%。（4）30年间石河子垦区生态风险指数有较强的空间自相关性,较高生态风险水平与林地、草地、水域和中等生态风险水平与未利用地在0.05水平上显著正相关;中等生态风险与耕地、建设用地在0.01水平上呈显著性正相关。垦区整体呈低等级生态风险水平向高等级生态风险水平转变,相互转变面积差达315.77 km~2,说明石河子垦区的生态风险水平随着土地利用变化逐渐上升。（5）对石河子垦区未来水土资源优化配置主要分优先治理区、重点治理区和适度治理区三个区域进行,为维持经济-生态系统的稳定性,建议应减少农业用水1.8×10~8m~3,缩减耕地面积458.72 km~2,占耕地总面积的16.26%,并实施退耕还草政策,加大生态修复力度。