我国水资源缺乏且分布不均，南北水资源总量比例为4:1。土地资源总量丰富但大量的土地资源分布在我国北方，南北方可耕地面积比例约为2:3。我国人口为世界人口的22%，赖以生存的耕地面积却不到世界耕地的10%。人类的生存与发展离不开水资源以及土地资源，我国可利用的水土资源正日渐减少。在我国水土资源短缺且分布严重不协调的情况下，如何最大限度且可持续发展地发挥水土资源的潜力，直接关系到社会稳定与发展的重大问题。同时保证区域水土资源平衡、实现农产品种植结构的优化及水土资源与环境经济的协调发展也是农业可持续发展的重要目标。本文依据虚拟水、虚拟土地相关理论及原理，以我国南北方主要农产品的虚拟水、虚拟土地含量为基础进行分析，研究我国南北方实施虚拟水土战略的必要性及基本途径。针对我国区域内水土资源的不平衡性，结合不平衡指数的概念，运用虚拟水、虚拟土地与各要素的不平衡指数来衡量区域内虚拟水土与资源、环境与经济发展水平的差异程度。分析了我国八大区域的农产品虚拟水土与各要素的不平衡指数，为研究区域内虚拟水土与资源环境经济的平衡发展提供新思路。根据虚拟水土的概念，引申出农业虚拟水生产量以及农业虚拟土地生产量的概念。从而有效地避免了虚拟水土含量这一概念在描述中产生的混淆，为更加准确地衡量一个地区的虚拟水土生产量提供了一定的依据。同时对1997-2011年我国农畜产品虚拟水土生产量进行了非参数检验并进行回归分析。为今后预测区域内虚拟水土生产量，衡量区域内农产品虚拟水土资源安全提供了量化方法。利用虚拟水土生产量优化分配的方法对区域农产品种植结构进行调整，得到区域内节约的最大虚拟水土生产量。通过这一原理建立基于虚拟水土生产量优化分配的农产品种植结构原则。结合陕西省水土资源分布特点，以区域内水土资源安全及农业生产持续稳定发展为前提，提出相对应的农业种植结构优化的对策。即在区域内优先种植虚拟水或者虚拟土地含量较低的农产品，实现虚拟水土生产量的最大节约，同时进行虚拟水土贸易以缓解区域内水土资源紧缺的局势并满足当地农产品多样化的需求，大力发展节水农业，发展水土资源利用效率较高的农业产业及具有虚拟水土生产量节约潜力的农产品，实现区域水土资源安全以及农业可持续发展。