粮食安全问题事关我国国民经济和社会的可持续发展，而耕地资源是粮食生产的载体，如何在人地矛盾不断激化的大局下，探寻出一套科学合理的耕地质量保障体系就显得尤为重要。本文以河南省温县为例，以农用地分等和土地质量地球化学评估成果为基础，着眼于农用地三层次产能与分等指标、地球化学元素间的相关性，分析了温县“吨粮田”耕地质量优势及其空间分布规律。进一步系统研究了县域高标准基本农田建设和耕地质量动态监测，为有效保护耕地资源，保障耕地生产能力，实现粮食生产从产量安全逐步转向生产能力安全，促进土地数量管理向数量管护、质量管护和生态环境管护相协调的更高层次发展。研究结果表明：温县土壤有机质含量整体不高，有效土层厚度3级应在实际农业生产中重点改良。温县实际产能与元素Si、Ca、pH和Corg呈显著正相关，与元素Pb、Cr和Zn呈显著负相关；可实现单产与S、Si和Se呈显著正相关，与元素Ca、Hg、Mo和Mn呈显著负相关，其产能的提升应注重硫肥、硅肥、硒肥的混合搭配施用，注意对土壤酸碱度的平衡治理，并且当地过度施用锌肥，已严重影响其实际产量。温县在规划期内预建成85700亩高标准基本农田，保守估计可增加7.16万吨可实现产能。结论认为：一、通过深入分析温县“吨粮田”农用地分等优势与土地质量地球化学优势，得到两个不同角度的耕地质量优势分析结果；二、在分析评价温县“吨粮田”农用地产能、利用强度和潜力的空间分异规律，结合产能与典型元素的相关性探讨了其产能的提升空间；三、基于优势分析结果，尝试在温县“吨粮田”的基础上建立高标准基本农田建设示范区，并提出最适于温县的标准基本农田建设示范区产能提升措施。