针对黄土高原旱地小麦化肥投入过量且养分供应不平衡问题,探究当地冬小麦典型覆膜种植方式下监控定量施肥的增产效应及对土壤有机碳组分的影响。于2012-2016年通过大田试验,研究了农户模式（FP）、监控施肥（MF）、垄膜沟播+监控施肥（RF）、全膜覆土穴播+监控施肥（FH）4种栽培模式对旱地冬小麦群体动态变化、干物质积累、产量形成及土壤有机碳组分的影响。结果表明:FH处理可显著改善旱地冬小麦的群体结构,基本苗、最大分蘖数和成穗数较传统农户模式分别提高24.8%、24.6%和31.3%（P<0.05）,其干物质积累量增加主要在生育后期,成熟期干物质量较农户模式平均提高43.3%。不同处理籽粒产量与公顷穗数、千粒重均呈极显著正相关,相关系数分别为0.810^**、0.80^**,其中FH处理具有最高的公顷穗数和千粒重,较FP处理分别高36.7%和4.8%,进而籽粒产量提高了42.1%。连续4年监控施肥结合覆膜种植较农户模式可显著提高土壤总有机碳（TOC）含量,其中垄膜沟播种植更有利于土壤轻组有机碳（LFOC）活性组分的增加,而全膜覆土穴播则更有利于土壤重组有机碳（HFOC）稳定性组分的增加。覆膜种植较监控施肥处理总体上可显著提高颗粒态有机碳（POC）的含量,但不同处理间水溶性有机碳（SWOC）含量差异不显著。总体表明,全膜覆土穴播结合监控施肥可以更好地构建小麦群体结构,提高干物质积累量和籽粒产量的形成,并且可通过增加生物还田量提高土壤稳定性有机碳及总有机碳的增加,更适合黄土高原旱地冬小麦高产高效生产及土壤质量的提升。