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艾比湖流域人地系统是干旱区背景下一个自然-经济-社会的复合巨系统，是以流域为依托形成的一个多层次、多变量、时间和空间相协调的复杂耦合系统。论文结合生态学、系统科学等相关方法和理论，通过实际调查和理论资料论证相结合的方式，对艾比湖流域人地系统耦合机理和规律进行了辨识；在实际调查的基础上，利用系统理论分析、统计分析与评价等手段对艾比湖流域人地系统的耦合演变及过程、耦合状态等进行考察和评价；通过历史数据拟合、灰色预测理论和方法、系统动力学建模等方法，建立了三种情景模拟模型对艾比湖流域人地系统经济、社会、资源和环境的主要方面进行了定量的仿真模拟研究，以期为艾比湖流域人地系统的优化调控和可持续发展提供科学的决策依据和支撑。主要研究结论为：（1）通过对国内外人地关系理论研究相关文献的阅读和艾比湖流域各地方历史资料的查阅，对艾比湖流域人地关系耦合机理和耦合的主要过程进行了辨识，利用系统理论，结合当地实际建立了艾比湖流域人地关系耦合的因果反馈环。（2）对艾比湖流域人地系统耦合演变及过程、耦合状态等进行考察和评价结果发现：1990年以后艾比湖流域经济社会稳步上升，但生态环境承载压力增大，人地系统耦合度急剧上升，人地矛盾激烈；1994年以后艾比湖流域处于过度开发状态，经济社会的发展受到资源环境的限制和负作用，主要表现为资源短缺和污染加剧。（3）高速发展模型结果显示：当前经济社会发展速率水平下，2022年艾比湖流域生产总值为6402亿元，为现状年的4倍，总用水量达57.3亿，为现状年的19倍；2019年后艾比湖流域总用水量将超过艾比湖流域可供水量，缺水率为0.3%，2022年生产生活缺水率高达39.52%；2022年流域废气储量为4.95×103亿标立方，废水储量为1.95×10~7吨，固废储量为1.71×10~6吨。（4）生态环境承载压力模型模拟仿真结果显示：水资源承载压力增大主要是由于耕地、经济、人口发展所致，其中耕地的增加对其的影响最大，艾比湖流域耕地灌溉定额综合值高达5850立方/公顷；艾比湖流域理想的人口控制应保持城镇和农村人口增长速率分别在0.00592和0.00356以下，耕地、牲畜发展水平应为当前发展水平的一半以下。（5）水资源高效利用情景模拟结果显示：2012年总用水效率为64.02元/吨，工业用水效率为328.86元/吨；2022年总用水效率为888.15元/吨，工业用水效率为3958.46元/吨，总体水资源利用效率为1483.14元/吨，在考虑节水投资的前提下用水效率不断增加，提高工业节水率和工业水重复利用率是实现水资源高效利用的最主要方面；在调整艾比湖种植结构中，增加棉花种植面积后种植业水资源利用效率最高，用水效率为2.4812元/立方，另外提高工、农业投资比例，稍缓经济发展速度均能达到水资源高效利用的目的。