Una arquitectura de dosel de alta calidad es fundamental para obtener altos rendimientos de cultivos. Se llevó a cabo un experimento de campo en la Estación Experimental de Wuqiao desde 2015 hasta 2019 bajo cuatro esquemas de riego (W, sin riego después de la siembra; W, 75 mm de riego en la etapa de unión; W, 75 mm de riego en las etapas de unión y antésis, respectivamente; W, 75 mm de riego en las etapas de macollaje, unión y antésis, respectivamente) para investigar la estructura del dosel, la fotosíntesis aparente del dosel (CAP), la temperatura del dosel (CT), el rendimiento y la eficiencia en el uso del agua (WUE). Los resultados mostraron que aumentar las veces de riego mejoró el índice de área foliar (LAI), el índice de área no foliar (NLAI) y la interceptación de luz (LI) de la espiga y del dosel total, pero disminuyó la temperatura del dosel (CT) después de la antésis. La CAP en el tratamiento W fue consistentemente más baja que en el tratamiento W, lo que sugiere una menor utilización efectiva de la energía lumínica bajo el tratamiento W. Aumentar las veces de riego mejoró el rendimiento del trigo, pero el tratamiento W no mostró una diferencia significativa en el rendimiento en comparación con el tratamiento W. Además, los tratamientos W y W tuvieron mayores WUEs. La CT, la temperatura del órgano y la LI estaban estrechamente asociadas positivamente entre sí, pero todas estaban fuertemente relacionadas negativamente con el rendimiento. En general, el tratamiento W fue el mejor esquema de riego para construir una arquitectura de dosel razonable para el trigo de invierno, obteniendo un uso del agua y un rendimiento más eficientes en la Llanura del Norte de China (NCP). La CT y la temperatura del órgano pueden usarse como parámetros proxy para estimar la estructura del dosel.