本研究在分析宁夏中部干旱带扬黄灌区的水资源现状及农业种植现状的基础上,运用CROPWAT8.0模拟宁夏中部干旱带主要作物生育期的需水量和有效降水量,计算出主要作物的蓝绿水足迹,根据化肥施用量计算出灰水足迹,并基于各主要作物的水足迹优化宁夏中部干旱带扬黄灌区的农作物种植结构,主要研究结果如下:(1)宁夏中部干旱带的种植业结构以粮食作物为主,经济作物为辅,粮食作物播种面积远大于蔬菜与瓜果类的播种面积,粮食作物比重占总播种面积的77.34%,远远大于其他类型作物的播种面积;经济作物比例占总播种面积的22.66%,其中一大半为油用向日葵,占总播种面积的12.36%,粮食作物播种面积过大,用水较为集中,水资源压力过大。(2)从时间上来看,5、6、7、8月为作物需水高峰期,小麦与瓜果类作物日需水量高峰时期集中在5月和6月;玉米的日需水量高峰时期是6月与7月;7月与8月则是薯类作物与油料作物的日需水量高峰时期;苜蓿日需水量高峰时期主要集中在4、5、7三个月;由此可见:大部分作物对水分的大量需求都集中在7月,少数几个集中在8月。7、8两个月是大部分作物日耗水量的高峰时期。(3)从水足迹的构成来看,整个宁夏中部干旱带所有类型作物的水足迹均以蓝水足迹为主,其次为绿水足迹,灰水足迹只占其中一小部分;从不同作物类型来看,小麦的蓝水所占比例最高为85.1%,苜蓿的蓝水所占比例最低为69%,苜蓿绿水所占比例最高为30.5%,小麦的绿水所占比例最低为13.32%,玉米的灰水足迹所占比例最高为1.92%,苜蓿的灰水所占比例最低为0.5%;由此可以看出小麦所需的灌溉水量最多,苜蓿所需的灌溉水量最少,苜蓿吸收利用的降水量最多,小麦吸收利用的降水量最少,玉米在生长发育时期施用的肥料最多,苜蓿施用的肥料最少;从水足迹的空间构成来看,同心县占总蓝水的比例最高,红寺堡区占总蓝水的比例最低,海原县占总绿水的比例最高,红寺堡区占总绿水的比例最低,海原县占总灰水的比例最高,红寺堡区占总灰水的比例最低,从单位质量水足迹来看:薯类>小麦>油料作物>苜蓿>玉米>蔬菜>瓜果,这说明玉米、蔬菜、瓜果的产量较好,其中小麦单位质量水足迹红寺堡区最低;玉米单位质量水足迹海原县最低;薯类作物单位质量水足迹红寺堡区最低;油料作物单位质量水足迹红寺堡区最低,但蓝水比重高,海原县薯类作物虽然单位质量水足迹较高,但是蓝水所占比例最低;瓜果类单位质量水足迹红寺堡区较高,但是蓝水所占比重高,海原县绿水所占比重最高;蔬菜类海原县单位质量水足迹最低,绿水所占比重最高;苜蓿单位质量水足迹最低,绿水所占比例小的但是绿水最低。中部干旱带的作物水足迹随着耕作措施、灌溉方式和种植面积的变化在不断变化,要结合农田实际情况加强节水灌溉建设,规范用水管理,改善农艺措施,提高灌溉水利用效率来实现节水增产。(4)从优化结果来看7种作物的种植面积都与之前发生了变化,其中玉米、马铃薯、油料作物、青饲料种植面积与规划前相比都有不同程度的减少,玉米种植面积与规划前相比减少最大;小麦、蔬菜、瓜果的种植面积则有不同程度的增加,其中蔬菜增加幅度最大;水足迹总量减少了0.75×108m~3/a;经济效益总量由原来的16.49亿元增加至23.87亿元,增加了 7.38亿元;总生态效益由4842.73万元增加至4867.34万元,增加了 24.61万元;节约水资源2.37万m~3。