本研究以黄淮海流域作为研究区域,对近几十年来水循环各过程（降水、产水等）与土地利用/土地覆被变化之间的相互作用机制进行研究。即,先对NDVI、NPP、土地利用、降水的时空变化特征进行分析;然后,用空间相关性方法定量分析了NDVI、NPP变化对降水变化的响应,并用时空回归普通克里格预测了2025年NDVI、NPP数据;最后,基于In VEST模型定量分析了土地利用变化对区域产水效应的影响,并基于时空普通克里格和CA-Markov模型预测了2025年区域产水数据。该研究揭示了宏观尺度下黄淮海流域水土资源间的相互作用,为实现水土流失与保持的调整和治理、流域的综合变化管理、水土资源的合理配置、区域水土资源的结构优化和改善水土生态环境提供了科学的参考依据。本文主要的研究结论如下:（1）近几十年来黄淮海流域土地利用变化多以耕地和建设用地为主,NDVI、NPP和降水变化则主要呈现增加趋势。（2）近十几年来黄淮海流域多数区域NDVI、NPP和降水显现出正相关。年内来看,春、夏、秋三季NDVI、NPP和同期降水多呈现正相关,而冬季则多呈现负相关。就滞后性来看,春季NDVI、NPP对同期降水响应最大,夏、秋NDVI、NPP对降水变化的响应存在着一个月的滞后性,冬季NDVI、NPP对降水变化的响应存在着两个月的滞后性。而预测结果显示黄淮海流域2025年NDVI和NPP值较2010年均增加了。（3）1980～2010年黄淮海流域多数地区产水深度先增加、后减少、再增加,总体呈增加变化。结合土地利用变化,黄淮海流域地类产水深度的变化与耕地和草地面积变化呈正比,与林地、水域和建设用地面积变化呈反比,与未利用地面积变化无明显关系。通过对2025年流域产水深度进行预测,发现2025年流域平均产水深度比2010年减少了。（4）综合分析水土资源相互作用结果,发现气候降水的改变,会导致NDVI\NPP发生变化,这代表着地表自然植被和作物的生长受到了影响,进而引起物候期变化和需水量改变。这就会致使地表的林地、草地等土地利用类型和相应的生态格局的结构和规模产生变化,从而使得地表水资源和水循环受到影响,最后又将影响回归到降水上。即,水资源和土地资源之间是互动的耦合关系,彼此影响、相互依存。