本研究针对吉林省西部半干旱区的生态特点,依据该区现有完善的玉米膜下滴灌设施条件,研究膜下滴灌条件不同群体密度和氮素营养水平下玉米形态、干物质积累、光合特性、主要生理指标和产量的影响,分析与常规非膜下滴灌条件下玉米产量差异的内在机制,探讨在膜下滴灌下玉米最佳施肥量及最佳种植密度,为吉林省西部半干旱区玉米高产稳产提供理论基础及实践依据。主要结论如下:1、通过群体密度对膜下滴灌玉米生长及产量的影响研究结果表明:在普通非膜下滴灌种植模式下,株高、叶面积指数LAI、玉米穗位下单位节间干重及籽粒产量均在6.5万株hm^-2时最大;膜下滴灌种植模式下,各项指标获得最大值的最佳密度处理高于对照,为8万株hm^-2。随着密度的增大,两种模式下地上部群体干物质量先增加后降低,均在8万株hm^-2时最大值。同一密度下,在生育前期（出苗后30⁷5天内）,膜下滴灌处理下群体干物质量显著高于同期对照,在生育后期（出苗后105天和130天）,非膜下对照的群体干物质量迅速升高,与膜下滴灌各处理无显著差异。2、通过群体密度对膜下滴灌玉米光合及生理特性的研究结果表明:在相同密度条件下,玉米花后0²0天内,膜下滴灌各处理的叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度均高于非膜下滴灌对照,在花后40⁵0天相反。不同密度处理以6.5万株hm^-2时高于其他处理。不同密度下各处理平均叶片PEP羧化酶活性以M-6.5最高,在对照非膜下滴灌条件下,密度为5和6.5万株hm^-2的两个处理在灌浆期间叶片PEP羧化酶活性无显著差异,均高于同时期其他密度处理,尤其在生育中后期差异尤为显著。整个籽粒灌浆期间不同密度处理平均叶片SPS活性以M-6.5时最大。在密度为6.5万株hm^-2时,随着花后时间的延长,膜下滴灌模式下叶片SPS活性在花后30天后开始下降,对照在20天开始下降。3、通过氮素营养水平对膜下滴灌玉米生长及产量的影响研究结果表明:在相同氮素营养水平下,膜下滴灌处理株高、各器官最大干物质量和成熟期干物质量均高于对照非膜下滴灌各处理。随着氮肥施用量的增加,各器官干物质先增加后降低,在氮肥施用量为300 kg hm^-2时,叶片、叶鞘、茎和雄穗的最大干物质量和成熟期干物质量均获得最高值。随着密度的增加,氮素积累量先增加后降低,在出苗后45⁷5天内,膜下滴灌各处理玉米地上部植株氮素积累量在氮肥为200 kg hm^-2时最高,但在出苗后90¹20天内,MN300的氮素积累量最大;非膜下滴灌对照在整个玉米生长过程中植株氮素积累量均在氮肥300 kg hm^-2时最高。在膜下滴灌模式下,玉米达到最高产量时的氮肥施用量为200 kg hm^-2,但与300 kg hm^-2时的产量无显著差异;非膜下滴灌玉米获得最高产量时的施氮量为300 kg hm^-2。4、通过氮素营养水平对膜下滴灌玉米叶片光合及生理特性的影响研究结果表明:适宜的氮肥施用量可显著提高叶片光合性能,随着氮肥施用量的逐渐增加,叶片气体交换参数也逐渐升高,当氮肥超过300 kg hm^-2时,各项指标开始下降;在荧光诱导动力学参数中,最大光化学效率（Fv/Fm）对种植模式的改变比较敏感,膜下滴灌下各处理平均Fv/Fm均显著高于同期普通生产田对照,随着施氮量的增加Fv/Fm亦增加,两个高氮处理中(300和400 kg hm^-2施氮量),穗位叶Fv/Fm无显著差异。两种模式下,施用氮肥均增加了玉米穗位叶PEP和RUBP羧化酶活性、硝酸还原酶（NR）活性和谷氨酰胺合成酶（GS）活性,降低了叶片内肽酶和氨肽酶活性。综合以上,在吉林省西部半干旱区（以松原为代表）,在膜下滴灌条件下,玉米种植密度可达到8万株hm^-2,尽管在该密度下玉米叶片光合特性及关键酶活性并未达到最优,但地上部源器官的干物质积累量及转运籽粒干物质较高,可获得较高的产量。300 kg hm^-2的氮肥施用量有利于叶片光合、氮代谢酶的合成及氮素的积累,但氮素施肥量在200和300 kg hm^-2的产量无显著差异,因此,在实际生产中,在该地区大垄双行膜下滴灌的条件下,可根据不同品种的特性,进行良种良法配套,适当密植,采取“前少,中促,后补”的氮肥施用原则,避免后期出现叶片早衰现象。