水资源问题是当今世界关注的焦点问题。近年来，随着世界人口的膨胀与世界经济的飞速发展，水资源面临着严重短缺的境况。就山东省而言，水资源供需矛盾突出，人均水资源量低于500m3。山东省为传统农业大省，农业用水占总用水量的75%以上，其中主要粮食作物冬小麦、夏玉米的生产用水在山东省农业用水中占有相当大的比重，小麦、玉米作物用水效率的高低与山东省农业可持续发展有着重要的关系，也与我国的粮食安全问题密不可分。本文将山东省划分为六个子区域，即鲁北黄泛平原区，鲁西南黄泛平原区，鲁中南山地丘陵区，鲁东丘陵区，鲁中南山前平原区，黄河三角洲平原区。研究中选取了代表不同降水条件的三个水平年，分别为平水年（2010年），丰水年（2003年），枯水年（2002年）。以水足迹理论为基础，在使用cropwat计算作物需水量的基础上对山东省主要农作物——冬小麦和夏玉米的蓝水、绿水、灰水虚拟水含量和蓝水、绿水、灰水生产水足迹进行了计算；并利用ArcGIS软件对山东省冬小麦和夏玉米的蓝水、绿水、灰水虚拟水含量以及蓝水、绿水、灰水生产水足迹空间分布进行了分析与划分；最后重点对山东省六子区域之间的虚拟水含量和生产水足迹的差异进行了分析。本文的主要结论如下：(1)鲁中南山地丘陵区的冬小麦、夏玉米蓝、绿水虚拟水含量较大，黄河三角洲平原区较小，其它几个区域处于中间水平。山东省主要农作物灰水虚拟水含量最高的地区是黄河三角洲平原区，灰水虚拟水含量最低的地区是鲁北黄泛平原区。(2)在平水年（2010年），山东省冬小麦的蓝水虚拟水含量最小的地区是黄河三角洲平原区，为0.06m3/kg；全省冬小麦蓝水虚拟水含量最大的地区是鲁东丘陵区，为0.11m3/kg。与平水年相比，丰水条件下山东省冬小麦蓝水虚拟水含量略小但数值波动不大，但是在枯水条件下，研究区域冬小麦蓝水生产耗水量比平水年份明显要偏高，这说明在降水较少的情况下，农业生产中的灌溉用水需求量大。山东省冬小麦单位面积生长的绿水消耗用水量与降水多少密切相关，在枯水年（2002年），全省六子区域冬小麦单位面积生长绿水消耗用水为398mm，而在丰水年（2003年）这一数值为716mm，后者比前者多80%，这说明山东省冬小麦的绿水消耗量受降水量的直接制约。由于夏玉米生长期正处山东省汛期，有效降雨量较多，基本可以满足夏玉米生长需求。因此降雨变化对山东省夏玉米绿水虚拟水含量的影响并不明显。（3）研究区生产水足迹的分布情况为：鲁中南山地丘陵区和鲁西南黄泛平原区的水足迹数值较高，黄河三角洲平原区和鲁中南山前平原区的水足迹数值较低，鲁东丘陵区和鲁北黄泛平原区的水足迹数值处于居中水平。山东省冬小麦蓝、绿水足迹所占比例均衡，而夏玉米蓝水足迹所占比例略高于绿水足迹。作物之间比较，夏玉米的生产水足迹要高于冬小麦的生产水足迹。（4）灰水足迹已是构成山东省主要农作物生产水足迹的重要部分。山东省冬小麦、夏玉米的灰水含量以及在生产水足迹中所占比例都非常高。山东省在提高氮肥利用率，控制农村面源污染方面还有很大的提升空间。（5）山东省主要农作物虚拟水流动量较大的地区是鲁中南山地丘陵区，鲁东丘陵区和鲁西南黄泛平原区，虚拟水流动量最小的地区为黄河三角洲平原区。山东省主要农作物——冬小麦和夏玉米虚拟水流动量占水资源总量的比例很大，通过粮食生产消费流出的水资源必须给予充分重视。