黑龙江省是农业大省,也是我国的重要粮食主产区。具有明显的资源禀赋优势和区域比较优势,在保障我国粮食的有效供给、确保我国粮食安全中起着至关重要的作用。然而,黑龙江省在承担保障国家粮食安全的职责背后,资源环境的承载力与区域经济发展也面临着巨大的考验。随着耕地面积的不断扩大,灌溉水资源的大量消耗与农业水环境污染的加剧,引发一系列生态环境问题:小兴安岭山地向松嫩平原过渡地带的水土流失严重、三江平原地下水位下降、松嫩平原湿地面积锐减、生物多样性减少等,严重制约了黑龙江省农业经济的可持续发展,对国家粮食安全造成威胁。2013年,黑龙江省“两大平原”现代农业综合改革试点正式纳入国家改革试验区,明确指出“推进水利建设与管理体制改革”的主要任务。科学合理的利用农业水资源,完善农业水资源生态补偿制度,是实现黑龙江省农业可持续发展、保障国家粮食安全的必然要求。其中,农业水资源生态补偿是通过资金、政策、制度等补偿方式,让享受农业水资源生态效益的受益者对为保护农业水资源而放弃其他发展权利的受损者提供补偿,使农业水资源保护的外部性问题内部化,解决保护农业水资源的动力不足问题,达到可持续利用农业生态资源和保障国家粮食安全的目的。本文立足国家的治理视角,以公共产品理论、外部性理论和可持续发展理论为支点,参考借鉴国内外对各领域生态补偿的研究成果与成功实践经验,阐述了黑龙江省农业水资源的生态补偿现状及存在的问题,在此基础上,对农业水资源生态补偿相关利益主体之间进行博弈分析:通过对中央政府与主产区政府之间的博弈,得出通过中央政府勤于执法、善于执法、加大处罚力度来达到均衡的可能性不大,所以当经济补偿制度缺失时,中央政府与地方政府之间的博弈的策略纳什均衡不存在,在任何一种策略组合下,都有一个博弈方可通过单独改变策略而得到更好收益;通过粮食主产区与粮食消费地的生态补偿博弈,得出:在没有外在强制力情况下,博弈结果难以达成（补偿,投资）协议,无法实现合作状态,必须通过地方政府间有约束力的协议及与中央纵向财政转移支付相结合的模式,实现生态补偿的最大效用,要促进生态补偿机制顺利实施,中央政府和消费地政府需要对生态补偿额度进行分摊,消费地政府的补偿额度不能超过其获得的收益,即P≤R₄,其余的生态补偿额度由中央政府进行承担,并确保P+P_C>I-R₂。在博弈结论的基础上,从补偿原则、补偿主客体、补偿标准、补偿方式、补偿资金的运用与监管方面对黑龙江省农业水资源生态补偿机制进行初步构建,并对完善黑龙江省农业水资源生态补偿机制提出对策建议。