本文是一篇农业管理论文，本文以建三江管理局为研究基点，首先对建三江管理局 2016 年度 15 个农场地下水水质进行评价；其次利用综合指数质量评价模型对 2016 年度建三江土壤质量进行评价；再次建立 DPSIR 评价指标体系模型，从与农业水土资源系统恢复力紧密相关的五个目标层中选取不同的评价指标，包括地下水水质综合指数、土壤质量综合指数，构建水土资源系统恢复力评价指标体系，分别通过基于萤火虫算法的投影寻踪模型（FA-PP 模型）和基于加速遗传算法的投影寻踪模型（RAGA-PP）对建三江管理局 15 个农场 2016 年的农业水土资源系统恢复力进行测度分析，并采用 ArcGIS 绘制建三江管理局农业水土资源系统恢复力等级空间分布图；最后进一步采用 DEMATEL 模型对建三江管理局 15 个农场水土资源恢复力进行驱动机制研究，提出恢复力建设路径。
1 引言
1.1 立题依据
本文依据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”（No.51579044）。采用 DPSIR 优选模型和基于加速遗传算法的投影寻踪模型、基于萤火虫算法的投影寻踪模型、决策试验与评价实验室法等研究建三江管理局农业水土资源系统恢复力测度及其驱动机制，探寻区域农业水土环境及其对系统恢复力的影响效应研究。
农业水土环境系统是农业水土环境研究的客观对象，它有放射状结构。整个系统分为农业水土环境和人类农业活动两大子系统。再划分出更小的子系统及第 3 级和第 4 级构成因素。农业水土环境系统作为一个专门性系统除了具有系统的共同特征外，还有开放性、相对稳定性[8]、等级包容性、可拓展性、以及鲜明的社会历史性（生产力水平决定性）特点[9]。区域农业水土环境系统的状态可由人类农业活动对农业水土环境要素及其构成类型的占有程度描述。
目前对我国农业水土环境问题较为严重，学者对农业水土环境进行了积极探索，取得了较多成果。汪恕诚、韩东等提出了水土流失严重的问题[10, 11]；张胜利、骆建国等以西北地区为例，提出了我国土地荒漠化加剧的问题[12, 13]；李靖等提出了我国水资源严重短缺，生产、生活、生态用水矛盾加剧的问题，且论证了我国水资源分布不均、水资源供需矛盾及水资源调节成本高等问题，同时提出了北方地区容易沙漠化、干旱，南方地区容易形成洪涝灾害的原因[14, 15]；方群、陈隆亨等提出了我国水体过度开采和污染现象严重的问题[16, 17]；李建设、柴良义等提出我国土壤次生盐渍化程度趋重，且土壤次生盐渍化是危及我国农业发展的一个重要问题[18]；成自勇、李佩成等提出目前我国受污染的耕地约有 1000 万 hm2，污水灌溉污染耕地 216.7 万 hm2，固体废弃物堆存占地和毁田 13.3 万 hm2，合计约占耕地总面积的 1/10以上[19, 20]。
1.2 研究目的和意义
水是生命之源、土是生存之本，水土资源是自然资源最重要的组成部分，是人类赖以生存和发展的最基本的因素，是生态系统中最活跃、影响最广泛的因素，但又是有限的自然资源。水土资源是农业生产的核心资源，无水之土或无土之水，均难以存在于农业生产中；在国民经济生产中，水土资源以独有的职能为人类服务。水土资源是未来粮食安全的关键，水土资源短缺将直接影响我国农业资源恢复力，进而威胁我国粮食安全。因此，有必要研究水土资源的数量和质量变化对农业水土资源恢复力的影响。
农业水土资源是支撑区域社会科学可持续发展的重要基础资源，已经成为区域粮食生产的关键。在水资源超采、土壤污染、土地荒漠化、水土资源流失等生态问题导致水土资源系统矛盾突出的背景下，如何识别区域农业水土环境及其对系统恢复力的影响效应研究，探寻农业水土资源系统恢复力建设路径，实现农业水土资源系统稳定、可持续发展已经成为维持农业系统亟待解决的课题，引起了国内外学者的广泛关注与探索[1]。
（1）农业水土资源系统恢复力已成为农业水土工程学科领域中的研究热点 水土资源恢复力是描述区域农业系统运行状态的基本属性，其量化表达是农业系统可持续发展研究的首要任务[2]。探索驱动因子特别是核心驱动因子在恢复过程中的作用过程和结果，可以促进驱动因子发挥功能，从而提高农业水土资源系统恢复力。特别是在全球气温持续上升，洪涝和干旱灾害事件频发的今天[3]，农业水土资源系统恢复力的研究，对于地区农业水土资源规划、开发利用和可持续发展研究有着非常重要的意义，可以为防灾减灾和灾后重建提供科学依据。农业水土资源系统恢复力已经成为农业水土工程等学科领域中的研究热点，具有鲜明前沿性、交叉性和挑战性[4]。
2 建三江管理局地下水环境变化特征研究
2.1 研究区域概况
2.1.1 地理位置
黑龙江农垦建三江管理局位于富锦、同江、抚远、饶河两市两县交界处的三江平原腹地，地处北纬 46°49′42″-48°13′58″，东经 132°31′26″-134°22′26″，辖区总面积 1.23 万 km2[51]，其中耕地面积 68.2 万 hm2[52]。建三江分局下辖 15 个大中型国有农场（如图 2-1 所示），设有七星农场全国农垦现代农业示范区、洪河国家级自然保护区以及多个省级、分局级自然保护区[53]，2003 年，建三江分局通过了国家环保总局组织的“国家级生态示范局”验收。建三江分局水资源丰富、气候温和湿润、土地集中连片、地势平坦、土质肥沃，适宜种植水稻、玉米、小麦、大豆等作物[54]。建三江分局是“中国绿色水稻之乡”，2006 年，被国家粮食协会授予“中国绿色米都”称号。建三江分局农业机械化程度达到 96%，人均年生产粮食能力为 4.6 万 kg，多年来，为保障国家粮食安全做出了重要贡献。2015 年，建三江分局粮食总产量达 46.5 亿kg，占黑龙江垦区的 1/3，占全省的 1/10；商品粮总量为 42.5 亿 kg，占全省的 1/6，商品粮率高达 91.4%[55]。因此，建三江分局在黑龙江省“千亿斤粮食产能工程”战略布局中占有举足轻重的地位。
2.2 评价方法
2.2.1 F 值法
F 值法是《地下水质量标准》（GB/T14848-2017）中推荐使用的方法，其计算过程简单明了，易于推广应用，通过一个简易的数学公式来整合海量的环境特征信息，结果用一个明确的数值来反映环境质量的总体水平。将计算出的综合指数，与对照相应的分级标准，即可知道该评价区某环境要素的综合环境质量状况，方便管理者做出综合决策。
但是该方法人为划分各单项因子的等级限值并赋予不同的评价分值，会造成实际监测数据相差不大，却被分为两个不同水质等级的问题，即其对环境质量的描述是非连续性的。目前该评价法仍是应用最广泛的方法，具体步骤如下：
首先，对各参评项目进行单项组分评价，划出组分所属质量类别；其次，对各类别按下列规定（如表 2-2 所示）分别确定单项组分评价分值 Fi；
从水质总体状况看，七星、八五九和前进 3 个农场水质等级为 II 级，根据计算结果，地下水污染程度为前进>八五九>七星，但八五九农场改进内梅罗指数接近 III 级，说明该农场地下水水质有向 III 级转化的趋势；前锋、勤得利、创业、胜利和红卫 5 个农场水质等级均为 III 级，根据计算结果，可知地下水污染程度为：红卫>胜利>前锋>创业>勤得利，其中红卫农场地下水水质有向 IV 级转化的趋势；二道河、大兴和浓江 3 个农场水质等级为 IV 级，且均与 IV 级水质上限相距较大，说明这 3 个农场水质基本稳定在 IV 级；青龙山、洪河、前哨和鸭绿河 4 个农场水质等级为 V 级，根据计算结果，可知地下水污染程度为：鸭绿河>前哨>洪河>青龙山，其中青龙山农场改进内梅罗指数接近 IV 级下限，说明该农场地下水水质有向 IV 级好转的趋势。综上所述，建三江管理局地下水水质评价结果为：鸭绿河>前哨>洪河>青龙山>浓江>二道河>大兴>红卫>胜利>前锋>创业>勤得利>前进>八五九>七星。
3 建三江管理局土壤质量变化特征研究 ...................... 21
3.1 土地资源概况 ................................... 21
3.2 评价方法 .......................... 23
4 建三江管理局农业水土资源系统恢复力测度研究 ....................... 32
4.1 评价方法 ................................... 32
4.1.1 DPSIR 评价指标体系模型 ................................. 32
4.1.2 投影寻踪评价模型............................. 34
5 建三江管理局农业水土环境对系统恢复力影响效应研究 ....................... 54
5.1 评价方法 ............................. 54
5.2 结果与分析 .................................. 55
5 建三江管理局农业水土环境对系统恢复力影响效应研究
5.1 评价方法
通过前述分析可知，影响建三江管理局农业水土资源系统恢复
