合理确定评价指标的权重是准确测度农业土地资源可持续利用能力的关键所在。本文依据灰色关联度对层次分析法(AHP)中判断矩阵的构建方法进行了改进,并获取各项评价指标的权重。在此基础上,分别采用多目标线性加权函数综合评价模型和障碍因子诊断模型,对2001-2012年湖北省枣阳市的农业土地资源可持续利用水平及其制约因素进行评估和辨析。结果显示:基于灰色关联分析法(GRA)改进后的AHP方法在确定指标权重时不仅能有效降低主观赋权的影响,也可避免熵值法等客观赋权法所存在的弊端;地均农业生产总值、人均耕地面积、化肥使用强度、有效灌溉面积、年降水量、人均GDP和农村居民家庭人均纯收入是制约枣阳市农业土地资源可持续利用的最主要因素,但在不同年份各因素的阻碍度表现不一。2001年以来,枣阳市农业土地资源利用的社会经济可持续性水平较高,综合可持续利用水平指数整体上呈增加的态势;但在生态可持续方面,2006年之后不仅明显低于之前年份,而且也显著低于同时期的社会经济可持续性。