随着传统农业向现代农业过渡,农业已由单一的生产功能向多功能方向转变,全面评价农业生态系统的协同性对区域可持续发展具有指导意义。本文基于2005—2015年东北旱作区85县市的社会经济数据和土壤属性数据,应用协同模型和统计参数均方根误差(RMSE)分析了不同时段东北旱作区农业生态系统发展的协同性及农业生产、生活和生态功能之间权衡关系的时空演变特征。结果表明:1)2005—2015年,东北旱作区农业生态系统综合协同度下降0.12,整体处于低度协同水平;区域农业生产功能和生态功能协同度分别下降0.03、0.45,而农业生活功能协同度小幅上升。除辽宁省旱作区外,吉林、黑龙江省旱作区农业生态系统协同度均明显下降,表明区域农业生态系统的生产功能、生活功能及生态功能之间的协同性向无序方向演变。2)研究区农业生态系统的各功能之间存在时空权衡关系。2005—2010年,农业生产-生态、农业生活-生态功能之间的权衡关系整体表现为收益于农业生态功能,而2010—2015年则分别收益于农业生产功能和农业生活功能,各功能之间权衡关系变化及收益方向的转变是导致东北旱作区农业生态系统整体协同度出现波动的直接原因。3)应用协同函数和统计均方根误差可以定量化描述区域农业生态系统发展的有序程度及系统内部各功能之间的关系,能够更直接有效地识别引起东北旱作区农业系统变化的因素,结果可为区域农业生态系统可持续发展提供参考。