围绕国家粮食安全战略实施的需求，以黄淮海区、东北区和长江流域（中下游）的3个国家主要粮食基地（核心区），及所辖的13个国家粮食主产区（省）作为主要研究对象，在阐明这些主要粮食基地、主产区的自然概况、气象与水文条件、土壤和植被生态环境基础上，揭示了各主要粮食基地主要作物分布范围、农业种植概况、井渠现状和地下水开发利用情势；首次阐述了灌溉农业对地下水依赖程度和地下水保障能力的评价理论方法，并以黄淮海区粮食基地作为典型区，阐明其所辖各粮食主产区地下水天然资源与开采资源状况、灌溉农业需用水底量、农业灌溉用水对地下水依赖程度、灌溉农业的地下水保障能力与有利条件，以及地下水开采面临主要问题，提出了不同粮食主产区地下水合理开发对策。