本研究以黄土高原东部寿阳旱地农业试验站春玉米为研究对象,采用田间试验数据和文献数据相结合、统计分析和模型分析结合的研究方法,以1967²015年寿阳（试验站）气象数据为基础,对澳大利亚农业生产系统模型（APSIM）进行了调参和验证,利用验证后的APSIM模型分析了不同种植密度和秸秆相对覆盖量对玉米产量及农田水分平衡的影响,获得了以下主要研究结论:（1）寿阳旱地农业区降水量年际间变异大,季节分配极度不均。寿阳旱地玉米产量与休闲期降水量呈显著正相关,同时,寿阳旱地玉米产量与生育期降水量的分配有关,表现为玉米产量分别与6月和7月的降水量显著相关,尤其是7月更为显著。（2）通过对主要输出变量的敏感性分析,确定影响模型输出的敏感性参数,基于田间试验数据并结合“试错法”对模型进行参数率定。验证结果表明,APSIM模型对寿阳试验站玉米的叶面积指数、地上生物量、累计蒸发量、产量模拟效果较好,对土壤分层含水量与逐日蒸发量的模拟效果较差。总体来说,率定后的APSIM模型在寿阳旱地玉米生产和农田水分模拟方面表现出较好的预测性和适应性。（3）增加玉米种植密度降低了土壤蒸发量,提高了蒸腾蒸发比。除极干旱年外（种植密度对蒸散量没有明显影响）,玉米田蒸散量随着种植密度增加而呈渐进线增长。通过APSIM的情景分析得出,寿阳旱地玉米的最适宜种植密度具有随着年降水增多而增加的趋势,即极干旱年为37500株hm^-2（D1）,干旱年为52500株hm^-2（D2）,平水年、丰水年和极丰水年为67500株hm^-2（D3）。（4）秸秆覆盖显著降低了土壤蒸发量,使更多的水分用于作物生长,提高了产量和水分利用效率,降低了降水季节波动导致的产量年际间变异性。秸秆覆盖提高产量和水分利用效率的效果受覆盖量和降水年型影响,在低覆盖量时不明显,随着相对覆盖量的增加而提高,对产量与水分利用效率的影响均在相对覆盖量为100%时达到最大;同时,秸秆覆盖保水增产效果具有随着年降水增多而降低的趋势,在干旱年最为显著,在丰水年最差。无覆盖处理土壤总有机碳含量随模拟时间的延长具有下降的趋势,以浅层土壤（0²0 cm）变化最为明显,秸秆覆盖增加了土壤总有机碳含量,且随着模拟年限的延长呈上升趋势,在秸秆相对覆盖量为100%时0²00 cm土壤有机碳含量能达到平衡。