农业水土资源是人类生产生活的物质基础,其分布不均衡和利用不合理等问题严重威胁区域发展和粮食安全。本文以理论构建为前提,用空间分析方法对宁夏农业水土资源匹配特征进行分析评价,解析了水土资源利用因素对农业产出影响的关键问题,通过耦合协调模型综合评判宁夏农业水土资源与经济、生态系统耦合协调发展状态,最后选取代表性灌区构建水土资源均衡优化配置模型展开实例研究,为宁夏农业水土资源管理提供理论与技术支撑。主要结论有:(1)通过提炼农业水土资源均衡优化调控的基础理论,提出农业水土资源均衡优化调控的概念及以“水土资源均衡匹配”、“大系统协调”和“时空均衡”为核心的内涵要义,同时阐述了农业水土资源均衡优化调控应遵循的基本原则、决策机制及实现该目标的主要技术路径。(2)宁夏灌溉用水量与有效灌溉面积之间的空间平衡度明显高于农业灌溉用水量与耕地面积。2007～2017年,宁夏农业水土资源匹配度不断提高,但有灌溉条件的地区农业水资源分配出现更大的变异性。宁夏中北部县区的错配指数较低,农业灌溉用水充分,而东南部县区地多水少的问题始终较严重。研究期宁夏农业灌溉用水量对农业土地面积变化的敏感性增加,高敏感区域逐渐向宁北转移。此外,研究表明单位面积水资源量法对自然本底差异较大的地区不适用。(3)基于LMDI因素分解结果,农业用水效率是影响宁夏农业产值变化的最重要的因素,提高农业用水效率是农业经济发展的首要策略。从不同作物角度考虑,2007～2017年,粮食生产结构效应为宁夏全区粮食产量增长的最大正向驱动力,表明研究期内宁夏粮食作物结构调整的方向是合理的;若不分作物分析,耕地利用集约度效应和耕地利用广度效应分别为粮食总产量增加的主要增量、减量效应,未来粮食生产发展的关键措施应是提升粮食单产能力和提高复种指数。(4)2007～2017年,宁夏农业水土资源系统、农业农村经济系统和生态环境系统综合评价指数均呈明显递增趋势,“农业大系统”及“两两系统”均呈现由“高耦合—低协调”向“高耦合—高协调”发展,农业水土资源与外部系统逐步向良性有序的方向发展。(5)选取贺兰县灌区为实例进行研究,构建基于“水土资源均衡、灌溉水时空均衡和生态水位控制”的灌区多目标水土资源均衡优化配置模型,将优化配置模型与地下水模拟模型耦合计算,得到规划年贺兰县灌区灌溉水资源优化配置方案,实现了灌溉水资源时空均衡调配和地下水位有效调控。