本文从两个方面对黄土高原半干旱区中连川土地利用及农业生产模式变化进行研究。一个是选取研究区内一部分以土地利用变化为主要研究手段，利用地理信息系统和马尔柯夫转移距阵，可以定量说明土地利用类型之间的转化状况，而且可以更好的了解土地利用变化。另一个方面是建立中连川全要素生产函数，研究农业生产模式变化关系。研究结果表明，从1975年到1997年变化来看，发展了道路，许多荒地被开垦为农田，增加农田面积以提高总的粮食产量；另外，天然草地面积减少，大部分变成农田，但是却造成了生态环境的破坏；灌木柠条由1997年的88.24ha增加到2003年的298.29ha。这六年来重点加强灌木柠条恢复修建，从另一方面也说明了退耕还林还草工程取得了较大的成果。1975年到1997年各类土地类型变化幅度相对1997年到2003年较小。从1975年和1997年各类土地类型变化预测2019年和2041年土地类型，以及1997年和2003年的变化预测2009年和2015年土地类型，得出各类土地类型变化趋于稳定。由于退耕还林还草工程，灌木柠条面积增长较大。全要素生产函数结果表明，1991年至2005年农业生产主要与技术投入相关，施肥等技术投入为主要增收措施。农业生产不依赖耕畜，所以回归方程中不包括耕畜。面对人口压力和垦殖率下降，单位土地利用农业产出是增长趋势。中连川农业产业结构随着时间的推移，表现出由单一的生产模式向多元化转变，由以传统种植业为主的结构转变为种植业+农业经济生产+种草养畜，同时兼顾生态环境治理。