从研究内容看，本书共分九章。
第1章，绪论。包含6部分内容，分别是从水-能源-粮食是人类赖以生存的基础性资源等3个方面阐述了选题背景，从水-能源-粮食的综合角度开展了粮食安全保障研究等3个方面阐述了研究意义，总结归纳了5个方面的研究目标与4类主要研究方法，在构建技术路线的基础之上，提出了3点创新。
第2章，粮食安全与水-能源-粮食之间关系的研究进展。由5部分组成，分别从粮食安全、能源利用与水资源利用3个角度，综合评价了单要素的研究进展；从水-能源-粮食之间复杂的因果关系入手，分析了2011年波恩会议以来，水-能源-粮食关系研究的成果；发现了研究突破方向，一方面，水-能源-粮食的关系仍然缺乏共同支持性的概念框架和明显的定义共识，现有成果基本以水为研究核心；另一方面，量化分析的方法在不断丰富，目前的研究结果都不能全面地解析水-能源-粮食之间复杂的因果关系，可以尝试将复杂的因果关系进行简化，降低三者定性解释与定量分析的难度。
第3章，基于水-能源-粮食关联性的粮食安全理论框架。由3部分内容构成，阐述了关联性、纽带关系与粮食安全3类经典的研究理论；从依据、背景、层次、内涵以及结构5个方面解释了构建的基于水-能源-粮食关联性的粮食安全理论框架；界定了研究的核心概念与研究范畴，从水-能源-粮食关联性角度提出了粮食安全新的定义。
第4章，基于水-能源-粮食关联性的要素时空分析。包含4部分内容，讨论了粮食安全6个阶段的演变历程与4个基本特征；运用标准差椭圆模型等时空分析方法，解释了水资源与农业耗能的基本特征、时空变化特征以及空间演变规律；运用相关性分析法，初步解释了水-能源-粮食3类要素的量化关系。
第5章，基于水-能源-粮食关联性的粮食安全TOPSIS分析模型。包含4部分内容，首先阐述了如何在理论框架的基础上设计分析模型，其次介绍了模型中主要包含的量化方法与权重选择方法等，再次构建了包含1个目标层4个系统层20个指标层的评价体系，最后整合出基于水-能源-粮食关联性的粮食安全Topsis分析模型，并将算法流程可视化。
第6章，基于水-能源-粮食关联性的粮食安全保障指数分析。包含6部分内容，对31个区域（省、市、自治区）20141016年的数据开展了基于关联性的粮食安全指数分析与变化趋势分析，对4个系统层的31个区域的计算结果进行翔实的解释，并对我国基于水-能源-粮食关联性的粮食安全现状与风险趋势进行了总结归纳。
第7章，基于水-能源-粮食关联性的粮食安全保障能力的区域划分。由5部分组成，以第六章指数分析结果与功能基础划分为依据，明确区划的意义，在制定4个层次的区划原则的基础上，对31个区域（省、市、自治区）开展了4级区划研究；研究发现，我国31个区域在第一层分区中可以划分为：高水平保障区、中等水平保障区、低水平保障区，第二层分区中分为：高水平均衡区、高水平不均衡区、中等水平不均衡区、低等水平不均衡保障区，第三层分区中分为：高水平均衡区、单一功能不足型高水平区、双重功能不足型高水平区、多重功能不足型高水平区、双重功能不足型中等水平区、多重功能不足型中等水平区、低等水平不均衡型保障区，第四层分区中可分为：粮食生产保障不足型高水平区、粮-水投入不足型高水平区、粮-水-能保障不足型中等水平区、多重功能不足型低等水平区，共计19种分区；在确定各区域分区结果的基础上，分别以类型区域为基础，对各类区域的功能性进行了描述。
第8章，基于水-能源-粮食关联性的粮食安全面临的挑战与保障方案。包含两部分内容，即通过全文分析，归纳粮食安全面临的5类挑战与6个方面的关联性保障方案；以水-能源-粮食部门协作为基准，提出的保障方案，包括区域协同等4类宏观策略，区域农业主导产业选择等两类的中微观策略。
第9章，结论与展望。归纳了6个方面的研究结论，并针对不同章节提出了可以深入探讨的研究展望。
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