陕西省关中地区位于三秦大地的中部,具有非常悠久的农业生产发展历史,农业粮食生产产量约占全省的65%,GDP和人口分别约占全省的70%和60%以上,是陕西省社会、政治、经济发展的中枢和农业粮食生产的基地。关中地区所处的自然环境决定了关中区域处于半干旱半湿润的易旱区农业生产环境,农业耕地面积中98%以上的是旱地,气候蒸发量远远大于降水量。以农业生产耕地面积计算,关中地区耕地亩均多年平均水资源量为300多立方米,是陕西省亩均多年平均水资源量的40%左右,不到全国的五分之一。因此,在关中农业生产过程中,水资源和农业耕地资源是两大刚性约束条件,两者之间的匹配水平直接决定着关中农业水土资源的综合利用效率,并制衡着农业生产的投入因素,进而直接影响着农业粮食生产的趋势变化。说明了关中农业水土资源的合理利用需求与农业的可持续性发展是其农业生产发展过程中必须正确面对的重要实际问题。本研究选取陕西省关中地区作为研究区域,根据相关部门的统计和实际调查的有关资料,结合气候学、地理学、农学和数理统计等相关理论和方法,综合运用理论分析与实践相结合、定量分析与定性研究相结合的方法,以关中地区水土资源与农业粮食生产为研究对象,通过对关中地区水资源状态的趋势变化、农业水土资源的利用需求与农业水土资源匹配特征等方面的量化计算与理论研究后,分析与评价了关中农业粮食生产的影响因素及其趋势变化。主要的研究内容和结论如下:（1）关中水资源的时空分布与趋势变化分析。通过对关中地区降水量、地表和地下水资源量的动态变化进行计算分析,分析研究了该区域水资源的变化趋势和时空分布特征。研究表明:该地区气候干旱,水资源时空分布具有很大的差异性。从地理分布上而言,关中南部的降水量明显大于关中北部的降水量,关中西部的降水量明显大于关中东部的降水量;以渭河为界,渭河以南的地表水量明显比渭河以北的丰富。结合统计理论和Mann-Kendall趋势检验分析法计算分析后可知,关中水资源在其地域分布上变化很大,极不均匀;在时间、季节的分配上很不均衡;水资源的拥有量总体处于短缺状态。从该区域整体上而言,年降水量的离散程度相对比较集中,变化比较平缓,总体上,关中地区的年降水量处于减少的趋势。（2）关中农业水资源的利用需求变化与优化配置研究。针对关中农业水资源的利用需求,采用1980年到2018年的统计数据,对关中农业水资源利用的趋势变化进行分析研究,以2000年到2018年的数据,对关中“五市一区”的农业用水变化情况分别进行讨论分析。结果表明,关中农业用水一直处于下降趋势。通过对关中2000～2018年农业水资源用水量的分析,关中农田灌溉年平均用水为25.50亿m3,农业年平均用水为32.16亿m3;其中农田灌溉用水分别占关中农业年用水量、关中地区总用水量、陕西省农田灌溉年均用水的80%、57%和52%。关中农业年均用水分别占关中地区年均总用水和陕西省年均农业用水的64%和52%;经过对关中农业需水的预测（第一产业）分析后得出,关中2020年农业50%的需水量为48.58亿m3,75%的需水量为49.82亿m3;2030年50%的需水量为44.86亿m3,75%的需水量为49.01亿m3。根据关中水资源分布的地形高程、水利工程的供水能力及农业对水资源的利用需求,针对关中水资源优化体系的组成优化,提出并讨论分析了以渭河为中心通道的“三线十点”的水资源配水配置网络系统,结合水资源配水计算数学模型从整体上进行了部分的优化计算研究。（3）关中地区农业耕地资源变化趋势分析。针对关中地区,选取了 1985-2017年的农业耕地面积数据,对关中农业耕地面积资源的趋势变化进行了分析,并根据1990年、2000年、2010年和2017年的土地利用变化遥感数据资料,经过AcrGis10.2系统解译和数据处理,分析了关中耕地面积和农业面积数量变化的时空差异性并讨论分析了关中农业干旱的变化趋势。（4）农业水土资源匹配理论与关中农业水土匹配特征的研究。在分析农业水资源含义和水土资源的自然属性基础上,对农业水土资源匹配的时间匹配和空间匹配理论进行了研究,针对农业水土资源匹配的概念范畴,结合关中地区水土资源分布与变化的具体实际状况,从理论上提出自己的论点,指出在关中农业生产过程中,超过一半的农田农作物的生长主要依靠“蓝水”资源,关中农业粮食生产中“蓝水”起着主要作用。采用单位农业耕地面积上能够拥有的水资源量法,在AcrGis10.2系统支持下对关中农业水土资源的匹配特性进行了研究,分析了关中区域农业水土资源匹配程度差异性的主要原因。分析研究结果表明,在区域分布上,关中西南部农业水土资源匹配度远大于东北部。从行政区而言,宝鸡市农业水土资源匹配度最高,西安市次之,渭南市为第三,咸阳第四,铜川最后。（5）分析研究关中农业生产的影响因素。采用了主成分分析法（PCA）和主成分回归（PCR）等有关理论,对关中农业生产的影响因素进行分析研究。根据关中地区农业生产的农业水土资源环境条件与生产投入因素,结合PCA分析法和PCR回归法的数学统计分析模型计算得到各因素贡献率的大小,定量分析各因素条件对关中农业生产影响的主次程度及贡献大小。讨论分析在关中农业生产的过程中,耕地、农业灌溉、人力资源、生产资料投入、自然灾害等因素对农业粮食生产的影响变化趋势等。（6）关中农业粮食生产趋势变化规律的分析讨论。应用波动指数理论,分析研究关中及各地级市粮食生产的波动变化趋势。探求和揭示了关中农业粮食生产及发展的趋势变化规律。运用数学回归理论对关中地区及各市的粮食生产产量进行回归计算,并对关中未来12年和各市区未来10年的粮食产量的趋势变化进行了预测计算。为关中农业生产的良性、科学和有效发展提供了科学依据。本文的主要特色与创新之处主要体现在以下三个方面:（1）根据关中地区水资源分布的自然地理、地势环境条件,水利工程的供水能力以及农业对水资源的利用与需求,针对关中水资源优化体系的组成优化配置,提出并讨论分析了以渭河为中心通道的“三线十点”的水资源配水配置网络系统,截止目前,还未见到针对关中水资源优化配置体系这一问题的其他完整配置网络研究。（2）深入探讨分析了农业水资源的含义和区域农业水土资源匹配的理论,研究了关中农业水土资源匹配的时间性与空间性分析,采用水土匹配系数模型,对关中地区农业生产的水土匹配关系计算分析后,得到了比较符合实际的结论,在此研究的基础上,采用了主成分分析法和主成分回归对关中地区农业生产的影响因素进行了计算分析研究,定量的分析了各因素对关中农业生产影响的主次程度。（3）运用数学回归理论对关中地区及各市的粮食生产产量进行回归计算后,应用波动指数理论,分析研究了关中及各市粮食生产的波动变化趋势,探求和揭示了关中农业粮食生产及发展的趋势变化规律并对关中地区未来12年和各市区未来10年的粮食产量的趋势变化进行了预测计算,为关中农业生产的良性、科学和有效发展提供了科学依据。