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建三江管理局是我国重要的粮食储备基地和商品粮生产基地,下辖15个大中型国有现代化农场,水田为主要的种植类型。近年来,在黑龙江省“千亿斤粮食产能巩固提高工程”的实施背景下,建三江管理局承担了较重的商品粮生产任务。受高强度农业开发的影响,本地区水土资源的数量和匹配状况发生了明显的变化。为了追求增产,农民长期过量、不合理的施用化肥农药,导致严重的农业面源污染。长期以来,水土资源的有限性与掠夺式开发利用,使得建三江地区水土环境严重破坏,水土资源开发利用与水土环境质量之间的矛盾日益突出。此种背景下,分析区域农业水土资源匹配格局,评价地区水土环境质量,构建水资源开发利用-土地资源开发利用-水土环境(Development and Utility of Water Resources-Development and Utility of Land Resources-Water and Soil Environment,简称DUWR-DULR-WSE)系统并解析各子系统耦合协调关系,提取DUWR-DULR-WSE系统协调性演进的关键驱动因子,对于科学地认识地区水土资源与水土环境系统内部各要素之间的作用机理,维系地区农业可持续发展、水土资源可持续利用及保障水安全与粮食安全的具有重要的理论和现实意义。本研究以建三江管理局下辖15个农场为例,分析了农业水土资源匹配特征,评价了地表水环境质量、地下水质量和土壤质量,分析了DUWR-DULR-WSE系统耦合协调特征,并对系统协调性演进的驱动机制进行分析,主要研究内容及结论如下:(1)采用基尼系数法和广义农业水土资源匹配系数法对建三江管理局及下辖15个农场2001-2016年间农业水土资源匹配特征进行分析,结果表明:建三江管理局耕地资源丰富但水资源相对短缺,农业水土资源匹配状况呈逐年好转趋势;各农场水土资源空间分布不均,区域性差异显著,大体呈现南优北劣的水土资源匹配格局。(2)分别构建基于改进鸡群优化算法的区域地表水环境投影寻踪评价模型、基于乌鸦搜索算法的区域地下水水质ELM评价模型、基于改进熵权的土壤质量模糊评价模型,以2016年为现状年,对建三江管理局15个农场的水土环境进行评价,并根据2016年数据分别拟合地表水环境质量指数、地下水质量指数和土壤质量指数的多元回归方程,对数据进行延拓。结果表明:除青龙山、勤得利和大兴三个农场达到饮用水水源标准外,其余农场水质等级均未达到,说明该地区地表水环境污染严重;各农场地下水水质总体较好,水质等级集中在II、III两个等级;土壤质量整体上呈现出西南部好而东南和西北土壤质量较差的空间规律;2001-2016年间,建三江管理局地表水环境质量呈现逐年波动好转的趋势,地下水质量呈现逐年波动恶化的趋势,土壤质量呈现逐年波动好转的趋势。(3)利用系统耦合理论、协同理论等,分析建三江管理局2001-2016年间DUWR-DULR-WSE系统的特点和各要素之间的耦合协调关系。结果表明:管理局DUWR-DULR-WSE系统耦合度基本保持稳定,耦合协调度变化不稳定;各农场耦合状况良好,但耦合协调度均小于0.8;大部分农场水资源开发利用滞后于水土环境发展,土地资源开发与水土环境不均衡,水资源开发利用与土地资源开发利用也不均衡,现有土地资源开发利用模式过于依赖水资源。(4)利用主成分分析法对建三江管理局DUWR-DULR-WSE系统协调性演进的驱动机制进行分析。结果如下:协调性演进的关键驱动因子为降水资源总量、水利工程年供水量、机电井数量、有效灌溉面积比例、人口密度、地均农药施用量;协调性演进的驱动力指数呈现逐年增加的趋势,表明建三江管理局DUWR-DULR-WSE系统正向演进的驱动作用越来越强。