北方农牧交错带是典型的生态脆弱区(ecotone),其农业生态系统的脆弱性和波动性显著。以北方农牧交错带的准格尔旗为例,进行农业生态系统生产力(AEP)及其影响因子研究,对于探讨典型生态脆弱区的生态建设、保障生态安全以及促进区域可持续发展,具有重要的理论和现实意义。　　本文主要运用数理统计方法、模型模拟和GIS手段,利用遥感数据、气象数据和统计数据,分析了准格尔旗AEP的环境资源特征及其影响因素;基于能值动态和气候变化,深入分析了AEP与NPP的关系;再从年、月、旬尺度研究准格尔旗AEP对气候波动的响应,揭示了农业生态系统生产力的重要影响因子。　　主要研究结论如下:　　(1)2001到2010年,准格尔旗植被NPP总值增加了0.51TgC,单位面积NPP平均值增加67.44.gC/(m2·a)。NPP升高区主要分布于准格尔旗中南部,最大升幅超过700gC/(m2·a);NPP降低区集中分布于北部,下降最大区域主要位于北部、东部的薛家湾,下降幅度在500gC/(m2·a)以下。NPP的时空差异与降水量的关系密切,受气温影响较小。同时,LUCC是NPP时空变化的重要原因。研究表明,随着退耕还林/草政策、小流域综合治理工程等的实施,准格尔旗农业生态系统的环境资源状况有所改善。　　(2)能值动态分析发现,环境资源(主要源于NPP),尤其是可更新资源的能值投入对准格尔旗AEP的影响最大;能值投入、产出及主要能值指标(能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率和能值使用强度等)与NPP的相关性显著,表明当地农业生产没有摆脱“靠天吃饭”的局面。　　(3)1961～2010年皇甫川流域降水、气温均表现出明显的季节波动性;降水量存在3年的波动周期,但总体趋势不明显;年平均气温存在21年的变化周期,且上升趋势明显。从时间变化来看,皇甫川流域农业生态系统粮食生产(气候产量)和NPP均表现出明显的年际波动变化,且两者的相关性较为显著。这表明,气候波动是影响皇甫川流域农业生态系统生产力的重要环境条件。　　(4)准格尔旗AEP对多尺度气候波动的响应研究表明:①降水量的年际波动对谷子、糜黍、玉米、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量有显著影响;6、7、8月平均气温的年际波动对谷子、糜黍、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量有显著的负面影响;②降水量的月际波动对谷子、糜黍的气候产量有显著的负面影响;平均气温的月际波动对谷子、糜黍、大豆和油料等农作物的气候产量有显著的负面影响;⑧8月上旬降水量的丰缺对糜黍、玉米、薯类和谷子等农作物的气候产量有显著影响;7、8月份不同旬的气温(尤其是最高气温)升高,可能使主要农作物的气候产量降低。比较而言,月尺度的气候波动对准格尔旗农业生态系统生产力的影响最明显,而7、8月内各旬的气候波动对其的影响亦突出。　　本研究的创新点:①基于能值动态和气候变化,研究准格尔旗AEP与NPP的关系,探索AEP的影响因子。②运用能值分析方法,对能值投入、能值产出等能值指标与NPP的关系研究发现:环境资源(主要源于NPP),尤其是可更新资源的能值投入对准格尔旗AEP的影响最大。③从年、月和旬尺度,研究准格尔旗AEP对气候波动的响应。结果表明,不同农作物生产力的响应有显著差异;月尺度的响应最为显著。