黑土耕地性状好,肥力高,在东北地区的粮食生产中发挥着重要作用。但长期重用轻养的农业发展方式,造成黑土地退化问题日趋严重。轮作是一种能协调耕地利用与保护的种植模式,可以较好地解决黑土地的用养矛盾。因此,分析东北黑土区种植模式的类型、空间格局及其分布规律,并制定种植模式区划方案,可以为因地制宜推广轮作休耕制度提供科学依据。本研究基于东北黑土区2017—2019年作物分类数据,采用地学信息图谱理论和方法构建种植模式图谱,以识别黑土区种植模式类型及其空间格局;引入分布指数模型和空间自相关方法揭示种植模式的分布规律;建立种植模式区划指标体系,采用空间叠加和聚类分析方法制定种植模式区划方案。主要研究内容与结论如下:（1）黑土区种植模式的识别。种植模式是一种典型的时空复合体,体现的是作物年际间更替顺序,本研究使用地学信息图谱表达作物的时空复合信息以识别种植模式。根据研究结果,东北黑土区种植模式以连作为主,轮作为辅。具体包括玉米连作、水稻连作、大豆连作等连作模式和以米豆轮作为主的轮作模式,面积占比分别为38.27%、18.46%、10.32%、25.98%。米豆轮作又可细分为米豆两年轮作、米米豆三年轮作和豆豆米三年轮作,分别占轮作面积的44.14%、34.46%、21.40%。（2）黑土区种植模式的格局分析。农业再生产是自然再生产与经济再生产相结合的过程,在自然地理条件的约束下,种植模式也呈现明显的地域分异特征。总体来看,玉米连作集中分布于松嫩平原区南部,水稻连作集中分布于三江平原区,大豆连作和米豆轮作则集中分布于松嫩平原区北部。在宏观层面,各类种植模式的水平地带性分异规律显著,玉米连作在温度和湿度上的梯度分异特征均非常明显,水稻连作仅在湿度上的梯度分异特征非常明显,大豆连作和米豆轮作在温度和湿度上的梯度分异特征均不明显。在微观层面,各类种植模式的空间集聚特征明显;种植模式间存在“大豆连作→豆豆米三年轮作→米豆两年轮作→米米豆三年轮作→玉米连作”的空间过渡规律。（3）黑土区种植模式区划。黑土区自然地理条件分异明显,种植模式在各地区的比较优势是客观存在的,对种植模式进行区划可以为高效利用农业自然资源提供依据。本研究考虑热量、水分、光照、地貌、种植模式5个指标,“自上而下划分”和“自下而上合并”相结合,将东北黑土区划分为13个种植模式区域,例如大兴安岭低山丘陵温凉中湿大豆连作区、小兴安岭台地温凉中湿大豆连作区、大兴安岭低山丘陵温暖半中湿米豆轮作区等。在分区基础上,根据各分区的特征,以耕地保护和农业发展为导向,因地制宜提出区域发展建议,并从轮作补贴、丘陵山区农业机械化、种植模式弹性调整制度3个方面提出保障措施。