新疆是我国玉米超高产记录的诞生地。近年来，伊犁、奇台等地连续创造了玉米高产记录。然而，在新疆玉米种植区，增加种植密度造成的倒伏也是造成减产的主要原因。本文针对由于玉米种植密度增加而造成的田间遮荫郁闭、植株间对光照和养分竞争加剧，导致的植株茎秆形态结构发生变化、倒伏增加等问题，选用不同耐密型玉米品种为材料，在大田条件下分别设低、中、高三个种植密度，在玉米倒伏易发生时期，研究不同玉米品种群体冠层结构、光合特性及干物质积累特点，分析茎秆形态结构特征与茎秆机械力学特征之间的相互关系，阐明种植密度对茎秆形态结构和茎秆强度的形成、田间倒伏率、产量及其构成因子的影响，以期揭示新疆生态气候条件下不同耐密型玉米品种高产抗倒伏机理，为新疆玉米高产栽培及玉米密植增产技术应用提供理论依据。主要研究结果如下：1不同种植密度对冠层底部透光率和叶面积指数的影响在整个生育期，参试品种的冠层底部透光率随种植密度的增加而降低，而叶面积指数随着种植密度的增加而增大。在拔节期到抽雄期，随着营养器官的快速生长，冠层结构逐步建成。冠层透光率从拔节期到大口期降幅大，从大口期到抽雄期降幅小。中单909的冠层结构优于新玉41。当叶面积指数接近4时，冠层底部透光率的降幅较小；当叶面积指数接近6时，由于冠层过大，引起下部光照变劣，叶面积指数下降加快。冠层底部透光率与叶面积指数呈指数函数递减趋势，且二者达到了极显著负相关。2不同种植密度对植株形态特征和解剖结构的影响参试品种的株高、穗位高、重心高度和节间长度均随着密度的增加而增大，而节间直径随着密度的增加而减小。中单909的株型结构优于新玉41。在内部结构中，茎秆的机械组织厚度、机械细胞层数和皮层厚度/半径均随着密度的增加而降低；而维管束的密度随种植密度的变化受节间直径的影响较大，变化规律在花前和花后表现不一致。中单909的节间皮层机械化程度优于新玉41。密度处理对植株的形态结构影响较大，而密度和品种的交互作用对其影响较小。3不同种植密度对茎秆强度的影响参试品种的机械力学指标均随着密度的增加而降低；随着节位的升高而降低；随着生育时期的推移而增大；中单909的各节间力学指标均大于新玉41。冠层底部的透光率与茎秆基部节间和穗位节间的茎秆强度具有正相关性。植株形态结构中的各指标与茎秆强度具有相关性。4不同种植密度对抗倒伏能力的影响参试品种的田间倒伏率随着密度的增加而增大。在各密度处理下，中单909的田间倒伏率小于新玉41，中单909较新玉41更为耐密抗倒。密度和品种对倒伏率影响较大，而密度和品种的交互作用对其影响较小。5植株形态结构、茎秆强度与倒伏率的相互关系株高、重心高度和穗位节间长与倒伏率具有正相关性；节间直径、机械组织厚度、机械细胞层数、维管束密度和皮层厚度/半径与倒伏率具有负相关性。茎秆强度与倒伏率具有负的相关性，相关程度与不同生育时期、不同节位有关。6不同种植密度对干物质积累和产量的影响参试品种的总干物质和单株生殖器官干物质均随着种植密度的增加而增大，总产量随着密度的增加而提高。在产量构成因子中，穗数随着种植密度的增加而增大；穗粒数和千粒重随着种植密度的增加而减少。中单909的产量潜力优于新玉41。中单909的最适密度为9～10.5×10~4株/hm~2时，产量可达13948～14883kg/hm~2；新玉41的最适密度为7.5～9×10~4株/hm~2时，产量可达11969～12491kg/hm~2。密度、品种对产量的影响远大于密度和品种的交互作用。