全球变暖加剧了气候的变化,导致全球平均温度升高和降水分布不均,再加上农业可用水资源的日益匮乏,提高作物水分利用效率(WUE)和增加作物产量就成了农业生产面临的首要问题。土壤覆盖可以有效的减少土壤水分蒸发,从而改善土壤水分含量,增加作物产量;灌溉也是增加作物产量的一种措施,但如何更有效的利用灌溉用水,还有待进一步研究。本研究收集了来自122篇文献中的1483个数据,利用Meta分析研究不同土壤覆盖处理、不同土壤灌溉处理和不同水平滴灌处理对几种作物产量和水分利用效率的影响。研究目的是(1)量化不同土壤覆盖处理对玉米产量、水分利用效率和蒸散量的影响;(2)量化不同灌溉处理对作物(棉花、玉米、高粱、辣椒、番茄、卷心菜、秋葵和黄瓜)产量和灌溉水分利用效率(IWUE)的影响;(3)量化不同水平滴灌处理对作物(棉花、卷心菜和甜瓜)产量和灌溉水分利用效率的影响,从而选择出不同作物的最优滴灌处理水平;(4)评估在不同土壤类型下,土壤覆盖、土壤灌溉和不同水平滴灌处理的产量效应;(5)估算降水和温度对覆膜处理增产效应的影响,即在何种降水和温度条件下覆膜处理的增产效应会消失。研究结果表明:1)与平作不覆盖(对照,CK)相比,秸秆和地膜覆盖都显著的增加了玉米产量和水分利用效率(除了秸秆垄作SMR)。地膜覆盖比秸秆覆盖的增产效应更显著,特别是在寒冷和干旱的环境中。四种覆盖处理中,覆膜垄作(PMR)的产量最高;且相比于粉砂壤土,该处理在粘壤土中的增产效应更高。相比较CK处理,秸秆覆盖和地膜覆盖均增加了土壤湿度,且地膜覆盖的效果更好;同时地膜覆盖还改善了玉米生长早期的土壤温度。2)传统地面灌溉(漫灌、沟灌、喷灌等)能够有效地增加作物产量,但其用水量大,灌溉水分利用效率较低。滴灌处理不仅能显著地增加作物产量,还能有效地提高作物的灌溉水分利用效率,且滴灌+地膜覆盖处理的产量效应最高。不同土壤类型下,滴灌(不覆盖)处理的作物产量效应之间无显著差异。3)相比较充分(即100%)滴灌,不充分滴灌不仅能够有效的节省灌溉用水,而且能够进一步提高作物的灌溉水分利用效率,也不会对产量造成严重的影响,从而在降低农业生产成本的基础上达到较高的经济效益。其中棉花、甜瓜和卷心菜的最优滴灌水平分别为0.8I、0.75I和0.6I(I:100%充分滴灌下的灌溉量)。不同土壤类型下,不同水平滴灌(不覆盖)处理的作物产量效应也无显著差异。4)随着生育期降水量和平均温度的增加,地膜覆盖对玉米产量的积极效应逐渐降低。当地区的生育期降水量大于770mm,生育期平均温度大于24°C时,覆膜在这些地区的增产效应趋于0。而秸秆覆盖的增产效应不随生育期降水量和温度的变化而变化,因此可以作为水热条件较好地区的覆盖方式。本研究的结果可以为农业应对全球变化提供科学依据。