水稻产量形成于冠层，同时冠层又是水稻产量源库交集之处，还是许多栽培措施实施的场所，冠层的大小优劣对水稻产量、品质起着关键性的作用。当移栽密度相同时，不同施肥模式会改变群体冠层结构；当土壤肥力一定时，可以通过调整移栽密度获得最佳群体冠层结构，从而实现最大产量目标。因此，研究移栽密度和施肥模式对水稻冠层的生态生理特性及产量形成的影响，对于实现健康栽培，促进水稻持续高产具有重要意义。本文通过不同的移栽密度和施肥模式构建不同的水稻群体，系统地研究了不同移栽密度与施肥模式对水稻群体冠层生态生理特性及产量形成的影响，并通过温室土壤培养试验探讨了不同秸秆还田措施对淹水土壤理化性状的影响，旨在为确定合理栽培密度和施肥模式，优化水稻群体冠层结，获取最大产量目标提供科学依据。主要的研究结果如下：　　 1.移栽密度对水稻群体冠层性状及产量的影响：移栽密度对水稻群体冠层性状有显著影响。随着移栽密度的增加，水稻群体的茎蘖数、叶面积、干物质积累量及生长速率随之增加。在抽穗开花期以前，叶片净光合速率随着移栽密度的增加呈下降趋势，而后中等移栽密度的净光合速率最高。有效穗数随着栽培密度的增大而有增加，但每穗实粒数、成穗率和结实率却有下降的趋势。抽穗开花期的冠层各性状与产量的相关系数都达到了显著或极显著水平，产量与有效穗数和每穗实粒数呈极显著的线型回归关系。中等移栽密度的水稻产量显著高于低移栽密度的水稻产量，但与高移栽密度产量没有显著差异。　　 2.不同水稻群体冠层的小气候特征：(1)水稻冠层内温、湿度受冠外大气的影响，但昼夜变化与冠外大气一致。温度在夜间(20:00～8:00)低而稳定，白天(8:00～20:00)温度高且变化幅度大，于14:00左右达到最高值，移栽密度越大的群体冠层升温越小。相对湿度在夜间(18:00～9:00)相对湿度大且稳定，均维持在90～100％之间，白天相对湿度小且变化幅度大，至13:30时左右达最小值。(2)随着移栽密度的增加，对群体冠层小气候作用加强，表现为温度降低，湿度增加，透光率下降。(3)在不同生育时期中，抽穗开花期的冠层温、湿度及透光率变化最为明显。其中，冠层温差、透光率与叶面积指数有极显著的回归关系，冠层湿差与茎蘖数存在极显著关系。　　 3.移栽密度对水稻蔗糖和淀粉代谢关键酶的影响：(1)磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性在花后10天左右达到最高峰。3种密度处理中，花后功能叶片SPS活性都是以中等移栽密度(20x20)的为最高。(2)不同移栽密度处理间的功能叶片蔗糖合成酶(SS)活性在在灌浆前期差异较大，其中低移栽密度处理(30×30)的SS活性最低，而在后期3种密度处理的差异减小，但花后20天内功能叶片SS活性都是以中等移栽密度(20×20)的为最高。(3)籽粒中淀粉合成酶(SSS)酶活性在花后有逐渐上升然后下降的变化趋势。不同密度处理的籽粒SSS酶活性中仍以中等密度(20×20)的SSS活性较高，特别是在灌浆中期表现较为明显。　　 4.施肥模式对水稻群体冠层结构及产量形成的影响：(1)长期有机物循环利用能促进水稻分蘖，提高叶面积指数，对干物质积累量也有较明显的促进作用。与无有机物还田对照比较，有机物循环利用处理透光率都明显低于对照处理的透光率，同时有机物循环处理的净光合速率和蒸腾速率均大于其对照处理。长期有机物循环利用与对照之间产量、有效穗数和每穗实粒数表现为长期有机物还田利用>对照处理，且不同施肥模式下产量差异达显著水平。(2)有机物循环处理(包括CK+C和NPK+C)的土壤有机质(SOM)，全N、全P和全K及其有效部分的平均含量分别比无循环处理提高了44.5％、34.7％、17.5％、9.4％，46.9％、45.2％和34.7％。通过逐步回归分析发现，土壤养分中的速效P及有机质含量对促进水稻生长的影响最大。(3)秸秆作为有机物还田时，不同种类秸秆及同类秸秆不同还田量会对土壤理化性状产生不同影响，进而影响水稻的生长。秸秆添加量对土壤pH值、土壤溶液中CO2含量的影响较大，在试验期间使土壤pH下降，土壤溶液中CO2含量增加。不同秸秆类型对土壤pH值的影响较小，但对CO2含量较为显著。不施氮肥的情况下，秸秆还田会降低土壤铵态氮浓度，且秸秆施用量越大作用越明显。而施入氮肥后，添加秸秆对土壤铵态氮浓度的影响并不明显。无论是否施入氮肥，玉米和水稻秸秆处理的土壤铵态氮浓度差异不显著。