粮食问题是近年来全球热点问题之一。土地利用和气候变化是影响作物产量的主要原因。国内外诸多学者针对气候变化和土地利用对作物产量的影响已做出广泛研究，而对于土地利用和气候变化对作物产量影响的区域差异性方面的研究甚少，因而很有必要针对不同地理单元土地利用和气候变化对粮食生产潜力的影响展开深入研究。
　　本文运用GAEZ农田生产潜力模型，以陕西省三大地理单元为研究区域，基于气象数据、土壤数据、高程DEM数据和2000-2015年四期土地利用数据，定量分析了陕西省及三大地理单元16年间土地利用和气候变化对粮食生产潜力的影响，探讨了陕西省及三大地理单元粮食生产潜力变化的主要影响因素及其区域差异性。
　　首先探讨了土地利用类型和灌溉率变化对研究区粮食生产潜力的影响。以2000年的气候条件为基础，分别结合四期土地利用数据和灌溉率统计数据，估算出研究区四期粮食生产潜力，分析了耕地与其他土地利用类型的转化和灌溉率对研究区粮食生产潜力的影响及区域差异性。研究发现：2000-2015年间土地利用类型变化导致研究区粮食生产潜力大范围减产，且空间差异明显。减产主要集中在陕北高原和关中盆地中部以及秦巴山区北部，16年间陕西省粮食生产潜力减少了93.90kg/ha，三大地理单元粮食生产潜力变化量：关中盆地＞陕北高原＞秦巴山区；2000-2015年陕西省共有67.21万公顷的耕地转换成了其它类型的土地，导致粮食生产潜力总产量减少了88.33万吨，由于退耕还林、还草的生态保护政策以及城市化的发展，分别有12.90万公顷、36.40万公顷和15.49万公顷的优质耕地转换成林地、草地和建设用地，研究区粮食生产潜力有明显降低的趋势，而水域和未利用地转化成耕地显著提升了研究区粮食生产潜力。相对于土地利用类型，灌溉率对研究区粮食生产潜力的影响较小。2000-2015年间陕西省灌溉率增加了1.19%，粮食生产潜力增加了20.95kg/ha。陕北高原和关中盆地在相应灌溉率的条件下，粮食生产潜力分别增加了0.04kg/ha和52.95kg/ha，而秦巴山区降低了0.64kg/ha。
　　其次，探讨了气候变化对研究区粮食生产潜力的影响。以2000年土地利用和灌溉率数据为基础，基于研究区16年气候要素月数据，估算出研究区四期(2000/2005/2010/2015)粮食生产潜力，分析了气候变化对研究区粮食生产潜力的影响及区域差异。研究发现：2000-2015年间气候变化使研究区粮食生产潜力有大范围的提升。气候变化影响下，陕西省粮食生产潜力增加了594.32kg/ha，较2000年增加了36.29%。在三大地理单元中，陕北高原粮食生产潜力增幅最大，16年间增产了500.73kg/ha，增产比例为39.44%。气候变化条件下，研究区粮食生产潜力的增幅表现出显著的空间差异性，增产主要集中于陕北高原的东北部、关中盆地和秦巴山区的中南部；降水量和平均最低温度是影响陕西省和陕北高原粮食生产潜力的主要气候要素，降水量和平均最高温度是影响关中盆地和秦巴山区粮食生产潜力的主要气候要素。其中，在降水量的影响下，陕西省粮食生产潜力增加了15.71%，陕北高原、关中盆地和秦巴山区分别增加了9.9%、14.08%和31.08%。
　　研究区不同地理单元粮食生产潜力在气候变化影响下，均有显著增加；土地利用类型导致粮食生产潜力降低；灌溉率对其影响较小。2000-2015年间，陕西省粮食生产潜力增加了486.02kg/ha，气候变化对研究区粮食生产潜力的影响要显著高于土地利用对研究区粮食生产潜力的影响，降水量和温度是影响研究区粮食生产潜力的主要气候要素。