【摘要】[目的]黄淮海平原作为中国粮食的主产区,同时该区域水资源短缺问题日益加剧。如何在水资源可承载的条件下,保证粮食安全和经济发展,对黄淮海平原区土地利用结构的优化调整进行探索,具有重要意义。[方法]文章应用多元优化模型及遗传算法,在土地面积、宏观计划约束、粮食产量约束、市场约束等条件下,追求流域水资源平衡,同时保障粮食产量最大化,得到2020年黄淮海平原区土地利用结构优化方案,并通过土地转移矩阵,在2020年土地利用总体规划的约束下,依据2000~2010年土地利用变化路径,预测出2020年最大概率自然演化形成的土地利用结构。[结果]将最优方案与自然演化进行了土地利用结构、用水结构以及粮食产出3个方面对比,最优方案的粮食产量为8464.75万t,总耗水量减少18.56亿m~3,均优于自然演化结果,证明土地利用结构优化方案具有一定的有效性。[结论]黄淮海平原区土地利用结构优化的方向是在满足社会经济发展的情况下,尽量降低高耗水强度的建设用地面积占比,减少水资源匮乏流域的耕地面积,增加水资源较丰富流域的耕地面积,以保障粮食产量,充分利用未利用面积,增加林地、水域等生态用地的面积;优化后的土地利用结构,有效缓解了地下水水位下降的趋势。