本文研究了泾河流域植被总初级生产力（GPP）、光温生产潜力、气候生产潜力、粮食产量的时空分布,并比较了生产潜力与粮食产量的差别,从产量差的角度研究泾河流域粮食增产空间,同时分析了GPP与粮食作物产量的关系以为泾河流域粮食作物遥感预测提供信息。本文主要结果如下:（1）2001-2012年间,泾河流域平均MODIS-GPP为519.6 g C m^-2 a^-1,北部黄土丘陵区为GPP低值区;两侧山地林区和河川区为GPP高值区,总体上自西北向东南逐渐增加。作物光温生产潜力在空间上自西向东呈增加趋势,南北向呈“马鞍形”分布,范围为16462-21786 kg hm^-2。作物气候生产潜力与单位面积粮食产量在空间上均表现为由西北向东南呈增加趋势,范围分别为4945-12412 kg hm^-2与1452-4881 kg hm^-2。MODIS-GPP与气候生产潜力之间,以及单位面积粮食产量与气候生产潜力之间均表现出较好的空间相关性。（2）研究时段内,流域单位面积年GPP年际变化呈波动上升趋势,光温生产潜力与气候生产潜力年际变化趋势均不显著。12年间,泾河流域各县区的单位面积粮食产量大部分呈上升趋势,南部地区尤为突出。泾河流域粮食的增产潜力较大,流域中部如庆城、崆峒、泾源、西峰等地的气候生产潜力与粮食产量差值约在6000-7000 kg hm^-2,而流域南部的差值均在7000 kg hm^-2以上,部分地区达到8000 kg hm^-2以上,流域北部差值相对较低。气候生产潜力计算具有相对性。现有计算方法中的参数取值是基于已有的实验结果,而这些结果也随着农业科学实验的推进在不断发展。（3）GPP与粮食单产表现出较好的关系,据此建立的GPP与粮食单产的关系模型,y=4.093x+774.67,R²=0.59（p<0.01）,式中y为单位面积粮食产量(kg hm^-2),x为年均GPP(g C m^-2 a^-1),其在流域尺度上的精度为96.8%。MODIS-GPP与粮食产量间的密切关系对于遥感估算粮食产量具有重要的参考意义。