①课题来源与背景 本成果依托于2016年国家自然科学基金(面上项目)《区域农业水土资源复合系统恢复力时空特征分析及其约束效应研究》。黑龙江省是我国主要的商品粮生产基地，具有丰富的水土资源，为农作物生长提供了良好的条件。但也存在水土资源配置低、基础设施年久失修等问题，导致粮食种植区域内自然、社会等多重风险正逐渐增加。在此种背景下，为科学协调区域农业水土资源复合系统内各约束间关系，提高粮食种植区域恢复力登记，实现黑龙江省粮食增产、增收，开展了本项研究。 ②研究目的与意义 （1）系统退化是区域农业水土资源复合系统的重要演化特征，其恢复力研究已经成为农业水土工程领域中的研究热点； （2）恢复力是区域农业水土资源复合系统运行状态的基本属性，恢复力诊断方法与驱动机制研究具有重要的学术价值； （3）农业资源利用效率低下是三江平原农业可持续发展面临的严峻挑战，寻求恢复力约束下的种植业最优布局、揭示恢复力对农业种植结构的约束效应是黑龙江省千亿斤粮食产能巩固提高工程及三江平原现代农业综合配套改革试验区建设的迫切需要。 ③主要论点与论据 （1）恢复力理论是度量可持续发展能力的新手段，将该理论引入到粮食生产核心区的农业水土资源复合系统中，在农业水土工程研究领域中进行前沿性探索，实现了系统恢复力在农业区域的理论研究与实例应用； （2）以黑龙江省三江平原粮食生产核心区为研究平台，通过专家咨询、文献查阅等方式，辨析了农业水土资源复合系统恢复力内涵，并通过多种方法构建了农业水土资源复合系统恢复力指标体系，展示了由恢复力内涵→指标海选→指标初选集→指标最优体系的完整研究过程； （3）利用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环境极限学习机评价模型和基于改进熵权的土壤质量模糊评价模型，分析了区域地下水、地表水环境质量及土壤质量状况，为水土资源现状评估提供了更科学完整的新方法； （4）利用多种方法分析了区域农业水土资源复合系统恢复力时空演变规律，并识别了空间、农场尺度的区域农业水土资源复合系统恢复力关键驱动因子，揭示了恢复力综合驱动机制； （5）将区域农业水土资源复合系统恢复力评价结果嵌入到农业种植结构优化研究中，建立了恢复力约束下的农业种植结构优化模型，运用多种群优化算法进行模型求解，确定了农业种植优化调整方案与恢复力约束效应。 ④创见与创新 1.搭建区域农业水土资源复合系统恢复力诊断分析方法体系框架 将多种现代数据处理方法引入到农业水土资源复合系统恢复力诊断分析中，建立恢复力诊断方法体系，筛选恢复力最优诊断方法，进而解析恢复力驱动机制，模拟恢复力未来演变态势，搭建农业水土资源复合系统恢复力诊断分析的一体化方法体系结构框架，为区域农业水土资源复合系统恢复力研究探索一条新的途径，丰富、完善恢复力测度应用技术理论体系。 2.构建农业水土资源复合系统恢复力约束背景下的区域农业种植结构优化研究新模式 考虑农业水土资源复合系统恢复力约束作用，构建区域农业种植结构优化模型，并结合优化方案调整效率评价筛选农业种植结构最优布局方案，突破传统的研究范式，为区域农业种植结构优化调整提供一种新的研究视角与研究模式。 3.提出区域农业种植结构优化模型求解新方法 克服区域农业种植结构优化模型传统求解方法的不足，提高模型求解效率，采用改进型混合智能算法求解区域农业种植结构多目标优化模型，为高维非线性模型的优化求解提供一种新方法。 ⑤社会经济效益，存在的问题 本项目研究提出了多种农业水土资源复合系统恢复力评价新方法，为解决黑龙江省农业、生态、环境、资源、管理、经济等领域的科学问题提供了新的研究方法与模式，具有广泛推广价值。研究提出的农业水土资源复合系统恢复力未来演变特征及农业种植结构优化结果具有潜在的经济和社会效益。 由于农业水土资源复合系统恢复力研究是一个系统的、具有区域特点的、复杂性问题，不同研究区域对应的指标体系有所差异，因此成果局限于农业区域的农业水土资源复合系统恢复力研究；农业水土资源复合系统恢复力未来演变态势分析中未采用定量预测方法因此未来演变态势分析略有不足。 ⑥历年获奖情况 （1）2019年12月8号， "区域农业水土资源-环境特征及其耦合协调性分析"获全国高等学校水利类专业优秀研究生学位； （2）2018年8月，2018年度中国政府优秀来华留学生奖学金； （3）2018年12月1号，"三江平原水资源潜力开发及高效利用模式"获黑龙江省科学技术二等奖（科技进步类），排名第四。 （4）2018年1月11号，"三江平原农业水资源开发环境效应及其可持续调控模式"获农业节水科技二等奖，排名第四。 ⑦是否存在秘密内容。 否

东北农业大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。