现阶段,如何实现农业可持续发展,是实现区域可持续发展的首要难题。其中,因地制宜进行种植业结构优化,是实现农业可持续发展方法之一。位于西北干旱区的黑河灌区和位于半干旱区的汾河灌区,水资源的多少是制约两区域发展的命脉。如何在水资源约束前提下,实现农业可持续发展,是文章主要解决的问题。此外,通过对两大灌区横向对比分析,进一步明确区域之间的异同点,为实现区域可持续发展明确方向。张掖市是西北干旱区的粮食基地。农业用水量占比最重,达89.57%。随着经济发展,农业用水严重挤占生活和工业用水,用水结构矛盾日趋严峻。同时张掖市农业发展以种植业为主,结构单一,生产方式粗放,投入成本高。为促进农业发展,近年来超耕现象严重,化肥、农药等的大量使用,带来了水污染等一系列新问题。与张掖市不同,太原市位于半干旱区,生活和工业用水严重挤占农业用水,随着气候变化影响,本就紧缺的农业水资源问题更加严峻,而农业又以高耗水的种植业为主,水资源利用率低,生产成本高,使得农业经济效益不突出。通过对两地区发展现状分析,因地制宜的建立水资源约束下,种植业结构优化线性规划模型。通过调整发现,在提升社会经济发展、节约水资源、耕地资源、降低生态压力情况下,两地区种植业均实现了一定发展。张掖市在农业用水量节约26.30%的情况下,种植业经济效益增加4.41×10~8元。太原市农业用水量节约0.19×10~4m3,种植业产值增长0.68×10~8元。基于自然条件、经济发展和调整结果对两大区域横向对比分析,太原市自然条件较张掖市优越,但两大区域农业发展均以种植业为主,种植结构单一,整体呈粮-经二元结构。调整后两大区域调整方向均集中在增加需水量低、经济价值高的作物面积,降低耗水量高、经济价值低的作物种植面积。从总体调整幅度看,张掖市结构调整幅度高于太原市,结构调整空间较大,而太原市结构调整已趋于合理,但内部仍存在优化空间。从结构调整内部看,张掖市调整重点主要集中在蔬菜、瓜果和制种玉米等作物中,且在实际调整中不能盲从,还需结合资源优势、实地情况与发展状况,进一步考虑面积增减幅度。与张掖市相比太原市结构调整涉及范围较广,粮食、经济和其他类作物均发生小幅变动。其中经济和其他类作物增加明显,粮食类作物有适当降低。调整后太原市种植业发展不仅与社会经济发展相契合,而且进一步促进了农业多元化发展。