在群体水培条件下，2010～2011年以染色体单片断代换系水稻遗传群体120个株系为供试材料，测定其抽穗期和成熟期根、茎鞘、叶、穗各器官干物重和含氮率、产量及其构成因素、根系形态、根系活性、源库、氮素吸收利用及生育期、株高等性状，用最小平方和动态聚类方法将供试水稻遗传群体按生育期、株高分类成7类，研究不同株高类型遗传群体水稻株系产量及其构成因素、源库、物质生产与分配、氮素吸收利用、根系等性状的差异，分析株高与上述这些性状的关系，明确株高增加后水稻产量变化的趋势及其原因，以期为水稻品种株型改良和高产栽培提供参考依据。主要结果如下：　　⑴供试水稻群体株系间生育期、株高的差异显著，但分布相对集中。2010年播种到抽穗天数变幅为78～105 d，91～100 d的株系占81.67％，2011年播种到抽穗天数变幅为78～105 d，101～110 d的占74.17％;2010年株高变幅为97.33～185.44 cm，110～150 cm占88.33％，2011年株高变幅为77.89～197.56 cm，110～150 cm占72.50％。生育期与株高关系比较复杂，在生育期相对较短或并不太长的水稻中有可能选择到较高的株系，在生育期相对较长的水稻中有可能选择到株高相对较矮的株系。　　⑵平均株高在103.36～137.47 cm(2010)、88.39～121.33 cm(2011)范围内，株高增加有利于水稻产量的提高，株高进一步增加至170 cm左右时，产量仍有较大或更大的增加潜力，但受到气候因素、植株倒伏的影响较大，年度间波动明显。　　⑶在一定的株高范围内，株高增加，穗数、千粒重均呈增加趋势，每穗颖花数、结实率多为高或较高，株高进一步增加超高型后，穗数仍有增加，但每穗颖花数有增有减，结实率、千粒重与一般高杆株系（B3类）相近。株高与单位面积穗数、结实率、千粒重存在较为密切的关系。　　⑷随着株高的增加，抽穗期叶面积系数（有效、高效、总）、成熟期叶面积系数均明显提高，株高与叶面积系数关系密切，增加株高可显著提高叶面积系数。株高在一定范围内，单位面积颖花量、库容量随株高的增加多呈显著增加的趋势，增加到超高型时，单位面积颖花量仍有一定程度的增加，使库容量表现出与一般高杆类型(B3)株系相近或高的特点。总体而言，株高与单位面积颖花量、库容量的关系较为密切，增加株高有利于单位面积颖花量、库容量的提高。　　⑸随着株高的增加，抽穗期、抽穗后和成熟期干物质生产量均呈明显增加趋势，抽穗后、成熟期干物质生产量增加更明显。除A类抽穗后干物质生产量差异不显著外，其它均达显著或极显著水平，株高与抽穗期、抽穗后和成熟期干物质生产量均呈显著或极显著线性正相关。增加株高有利于促进各个时期干物质的生产与积累。随着株高的增加，抽穗期根干重比例、穗干重呈显著下降趋势，叶干重比例多呈显著增加趋势，茎鞘干重比例趋势不明显;随着株高的增加，成熟期根干重比例呈显著下降趋势，叶干重比例多呈显著增加趋势，茎鞘干重比例趋势不明显。但穗干重比例趋势不一，A类呈显著下降趋势，B类呈上升趋势，进一步增加株高到C类，穗干重比例又大幅下降。由于干物重分配的差异导致经济系数变化也不一致，株高高的株系，A类中等偏低，B类较高，C类又大幅下降。　　⑹生育期A、B两类株系，随着株高的增高，抽穗期、成熟期吸氮量均显著增加，株高进一步增加到超高型时，仍有较大数量的提高，类型间的差异非常显著，生育期B类株系及超高型株系高株高的株系抽穗后吸氮量更大。可见，增加株高有利于提高各类水稻的抽穗期、成熟期吸氮量，也有利于促进超高型水稻抽穗后吸氮量的增加。生育期A类中，株高与氮素籽粒生产效率关系呈显著线性负相关，株高高的株系氮素籽粒生产效率较小，生育期B类中，株高与氮素籽粒生产效率关系呈极显著线性正相关，株高高的株系氮素籽粒生产效率较高，但进一步增加到超高型时，氮素籽粒生产效率又大幅下降。随着株高的增加氮素干物质生产效率显著下降，株高越高的株系氮素干物质生产效率越小。随着株高的增加成熟期根氮比例呈明显下降的趋势，高株高的水稻根氮比例小;成熟期茎鞘叶中氮的比例不同类型株系表现有差异，随着株高的增加生育期A类和超高型C类茎鞘叶中氮的比例明显增加，高株高的水稻茎鞘叶氮比例大，而生育期B类茎鞘叶中氮的比例明显下降，高株高的水稻茎鞘叶氮比例小;成熟期穗中氮的比例表现出与茎鞘叶氮比例相反的趋势，即随着株高的增加生育期A类和超高型C类株高的株系穗中氮比例明显下降，高株高的水稻穗氮比例小，生育期B类中株系穗中氮的比例明显提高，高株高的水稻穗氮比例大。氮素分配特点的差异导致了不同株高类型水稻氮素利用效率不同。　　⑺从A、B、C3类及整体来看，不管株高增加什么高度，单株不定根总长、单株根活力、最长根长、众数根长、抽穗期冠根比、成熟期冠根比均呈增加趋势，株高与它们关系密切，高株高的水稻株系上述这些根系性状明显具有优势。单株不定根数、单株根干重、总吸收面积、活跃吸收面积在A类中与株高关系密切，高株高的水稻这些性状较大，在B类中这些性状年度间有变化，高株高的水稻这些性状或大或中等，进一步增加到超高型C类，单株根干重还有可能进一步提高，其它3性状变化较小。从单条不定根性状来看，株高与单条不定根总长有一定的联系，年度间也有一定的差异，但高株高的水稻单条不定根长较长，而单条不定根性重、单条不定根粗与株高关系较小。