玉米是我国重要的粮食作物,近年来,在种植面积和产量方面不断增加,对保障我国粮食安全有着不可或缺的重要意义。同时其作为高光效的C4作物,具有较强的光合能力,增产潜力大,但玉米产量受栽培技术、水肥条件及环境状况等影响很大。因此,建立适应不同区域的玉米种植模式,能够改善玉米群体冠层结构、光合环境和根系分布等,从而有利于高产的获得。松嫩平原作为我国春玉米的主产区,近年来玉米产量的提高主要依靠密度的提高,而关于种植模式对于玉米光合性能及产量的影响缺少系统的研究。本试验在松嫩平原中部气候与土壤条件下进行,以天农九为试验材料,通过设置大垄双行(DLSH)种植模式、四比空(SBK)种植模式、二比空(EBK)种植模式和均匀垄(JYL)种植模式(传统种植)四种种植模式。研究不同种植模式对玉米群体冠层内光分布、光合性能和产量的影响,探究适合松嫩平原的种植模式,为研究玉米群体的光合性能和实现增产提供一定的理论依据。主要研究结果如下:(1)在形态相关指标方面,从苗期到灌浆期各处理的株高、茎粗均随生育期的进行而不断增大,但到成熟期都有所下降,各处理叶片的厚度随着生育时期的进行总体呈先上升后下降的趋势,各处理均在抽雄期达到最大值。比较不同处理发现,与传统种植相比,改变种植模式有利于玉米营养器官发育。(2)玉米不同种植模式下,各时期的不同位置冠层内光合有效辐射数值由上到下逐渐降低;各处理的不同位置中、下层光合有效辐射总体上随生育时期的进行不断减少,但中层光合有效辐射到成熟期会有一定程度升高;且与传统种植相比,改变种植模式可使玉米群体冠层内光合有效辐射明显增多。(3)在冠层透光率方面,除拔节期在垄沟位置外,JYL种植模式的玉米冠层中部透光率在其他各时期不同位置均低于其他种植模式;且JYL种植模式的玉米冠层下部透光率在各时期不同位置也低于其他种植模式。所以传统种植相比,改变种植模式可使玉米群体冠层的透光性更好。(4)在冠层内不同光质的分布方面,不同种植模式下的玉米群体,在各时期不同位置其冠层内蓝光、红光和远红光的数值均表现为由上至下逐渐降低,上、中层次的数值均明显高于下层;并且冠层内光合有效辐射较多、透光性较好的种植模式,其冠层内不同光质的分布也更多、更合理。(5)随着生育时期的进行,各处理SPAD值整体呈先升后降的趋势,DLSH、SBK的SPAD值在灌浆期达到最大,EBK、JYL的SPAD值在抽雄期达到最大;在拔节期和灌浆期DLSH、SBK种植模式表现较好,在抽雄期SBK、EBK种植模式表现较好;在成熟期,因叶片厚度较高的原因JYL的SPAD值显著高于其他种植模式。(6)在叶绿素荧光参数方面,对于光合活性来说,在拔节期DLSH较其他种植模式表现更好,在抽雄期与灌浆期EBK表现更好,在成熟期EBK、DLSH表现更好,而JYL与其他种植模式时相比光合活性较差;对于在光能转换效率与实际光能获得效率来说,在拔节期DLSH表现更好,在抽雄期、灌浆期和成熟期EBK、SBK的光合效率表现较好,而JYL在光能转换效率与实际光能获得效率方面低于其他种植模式;光保护能力的高低直接影响着玉米受到的光损伤,而这几种种植模式中SBK在拔节期与灌浆期光保护能力表现更好,EBK在抽雄期光保护能力表现更好,而得益于其成熟期良好的叶片厚度JYL在成熟期表现更好。(7)玉米产量表现为DLSH>EBK>JYL>SBK;穗长表现为DLSH>SBK>EBK>JYL;秃尖长表现为SBK>EBK>JYL>DLSH;穗粗表现为DLSH>EBK>JYL>SBK;轴重表现为DLSH>JYL>EBK>SBK;穗粒数表现为EBK>DLSH>JYL>SBK;穗粒重表现为EBK>SBK>DLSH>JYL;干物质重表现为EBK>SBK>DLSH>JYL;降雨利用率表现为DLSH>EBK>JYL>SBK。