干旱半干旱区农牧交错带是生态环境敏感与脆弱地区，交错带上农牧业界线不断发生变动。本文以我国北方农牧交错带的一部分——石羊河流域为例，通过对比相同气候条件下农田和草地的地上净初级生产力，分析农牧交错带不同时期农牧业光能利用率的差异，旨在为干旱半干旱地区确定适宜的农牧业发展模式提供参考。本研究的主要工作包括以下几个方面：　　 1)根据联合国粮农组织推荐的作物需水量计算方法，按照石羊河流域当地的气候条件和土壤属性对推荐值进行调整，在此基础上计算研究地区主要农作物春小麦、玉米、洋芋、棉花的多年平均全生育期需水量。结果表明，石羊河流域主要农作物全生育期需水量年际波动较大，多年平均值均在450mm以上。该地区多年平均降水量不足200mm，农业需要灌溉才能发展。　　 2)从整合分析的原理出发，在对全球草地多年平均地上净初级生产力及相应站点的多年平均降雨量数据进行统计分析的基础上，建立了全球草地ANPP与水分的相关关系。利用草地ANPP的实测资料进行检验，结果表明，模拟值与实测值显著相关，可以根据本研究建立的草地ANPP－水分关系分析给定水分条件下的牧草地上净初级生产力。　　 3)通过石羊河流域主要农作物和牧草相同气候条件下地上净初级生产力的对比，分析了农牧交错带不同时期农牧业光能利用率的差异。结果表明，1975年之前，石羊河流域春小麦、玉米的光能利用率稍高于相同水分下的草地，洋芋、棉花的光能利用率低于草地；1975年之后，主要农作物的光能利用率持续上升，均高于同比条件下的草地；就多年平均值而言，春小麦、玉米、洋芋的光能利用率高于草地，棉花的光能利用率稍低于草地。总体来讲，近50年来，石羊河流域主要农作物的光能利用率呈上升趋势。　　 从ANPP的角度考虑，草地开垦为农田有利于系统光能利用率的提高；从生态效益的角度考虑，草地开垦为农田会减少土壤碳的贮存并且加速土壤的侵蚀，同时会向大气中增加碳的排放。协调农牧交错带上农牧业经济效益和生态效益关系的有效途径是使农牧业的发展成为有机的整体，提高农牧系统耦合的强度和效率。