本项目在明确西北旱区粮食安全、水土安全、生态安全与乡村振兴战略地位的基础上，纵观西北旱区农业高质量发展和生态建设面临的诸多问题，指出制约区域社会经济健康发展的基础性关键要素在于水（包括水量、水质、水能）、土（包括耕作、休养、保育）、盐（来源、分布、调控）、物（动物、植物、微生物）四者协同，实现西北旱区粮食安全、水土安全、生态安全与乡村振兴的有效途径在于农业高效用水与生态服务功能提升。有鉴于此，本研究提出“二元”（结构、功能）协同、“三物”（植物、动物、微生物）共生、“四流”（物质流、能量流、信息流、价值流）同驱、“五维”（基质、斑块、廊道、区段、系统）协调的旱区生态农业高质量发展指导思想，通过科学划分西北旱区四大农业功能区（灌溉农业区、草原牧业区、农牧交错区、雨养农业区），构筑了以生态农业为引领、以现代灌区为平台、以“三物”为脊梁、以水土资源为两翼，以工程、科技、机械、资金和政策为支柱的生态农业“大系统结构”。在此基础上，本研究创立了“三生”协同（生产、生活、生态）、生态健康（水土平衡、水盐平衡、生态平衡、空间平衡）、农业增效（优质农产品、特色农牧带、优势产业链）的发展格局，创新性地提出了构建西北旱区适水发展与生态安全保障体系、多维度—多业态—规模化生态农业发展体系、节水控盐的旱区农业高效用水评价体系、现代灌区建设与作物生境智能调控体系、黄土高原雨养农业与生态建设协同发展体系、黄河几字弯“一轴—三带—十片”水网体系等六项对策建议，为乡村振兴与农业高质量发展提供了科学路径与示范。