当今水资源供需矛盾日益尖锐，且水资源作为重要的农业生产资源的同时，又是重要的农业生态环境控制因素。但现阶段我国农业水利发展模式基本属于粗放型，与农业高速发展的要求不相适应，严重制约我国农业乃至整个国民经济的可持续发展，成为影响国家安全的重大战略问题。农村人口众多，农村经济和生活水平滞后，农业作为农民的主业在保障粮食安全的同时，却付出了相当沉重的资源与环境代价，农业面临着众多发展瓶颈。基于此，本文首先通过构建我国农村水贫困指标体系，运用水贫困测度模型（WPI）及主客观综合赋权法对我国2004年至2009年31个省级行政单位农村地区的水贫困测度进行计算，结果基本显示了我国农村地区近年来水贫困程度分布范围。对我国农村水贫困空间格局机理进行研究，就此提出治理农村水贫困问题的相关政策建议，包括进一步发展节水农业模式、强化农村水务建设、健全农村水权管理系统、关注农村饮用水安全与水环境问题、营造农村水贫困与经济贫困“双赢”格局、建立我国农村水资源援助战略六个方面。其次，粮食问题与农村水资源问题息息相关，粮食贸易作为连接国内与国际以及国内区际间市场的一个桥梁，是政府运用宏观调控保障国家和区际间粮食安全的重要措施。积极开展粮食贸易必然引起隐含在粮食贸易中的“虚拟资源生态要素”的流动，目前此方面只有虚拟水的研究成为热点，对于虚拟耕地以及虚拟生态要素（化肥、农药、农膜）的相关研究鲜少，且虚拟水的研究也多是从正面角度论述虚拟水流动对国家及地区粮食安全和水资源安全方面的保障作用，忽视了虚拟水流动对国家及地区自然系统和社会经济系统造成的资源、生态、经济效应研究。因此，对我国2000年和2008年粮食贸易虚拟资源生态要素流量进行估算，并对其产生的资源、生态、经济效应做出分析。最后，提出构建农业生态补偿机制对于稳定农业安全以及支持国家的可持续发展有着重要的理论和现实意义。虽然我国在保障粮食安全上确实取得了很大成就，但所付出的资源与环境代价也是相当沉重的，在城乡、区域之间的统筹发展上问题也比较突出，从长远来看是不可持续的。特别是中央提出全面建设“小康”社会的目标之后，在粮食生产上农民、地方政府和中央政府这三方的利益取向不同甚至是矛盾的，即国家要食物保障和生态保护、地方要财政和政绩、农民要增收。我国农业面临着众多发展瓶颈，因此要在认清国情和世情的前提下，找到协调好国家、地方和农民利益的途径，从而最终促进我国“三农”问题的顺利解决。农业生态补偿机制的构建正是基于以上各个方面的考虑而提出的一种行之有效的决策。此外，对于现阶段农村水贫困及粮食贸易中的虚拟资源生态要素理论的研究缺陷要给予重点关注，为未来开展更为详尽的科研及实践工作夯实基础。