燕麦作为高寒地区人工草地最重要栽培草种,由于栽培措施落后和管理粗放等原因导致优良品种种子高产潜力受限。施肥和种植密度是影响燕麦种子产量的关键措施,而有关施氮量和播种密度影响燕麦种子产量的相关机理尚不明晰。基于此,本研究以青海省主推燕麦品种青燕1号为材料,于2016至2017年在青海东部农业区湟中县设置5个氮肥水平、3个密度水平,采用双因素随机区组设计,从叶片生理、光合特性、农艺性状、抗倒伏和土壤养分组成及微生物群落等方面解析施氮量和播种密度对燕麦种子产量的影响及其作用机制,为高寒地区燕麦种子生产提供理论依据和技术支持。主要研究结果如下:（1）施氮量和播种密度显著影响燕麦种子和秸秆产量。随施氮量的增加,种子产量和秸秆产量呈先增后降的变化趋势;随播种密度增加,种子产量先增后降,而秸秆产量持续增加。90 kg·hm-2施氮量和180 kg·hm-2播种密度处理下种子产量和经济效益最高,2016年和2017年年种子产量分别为4002.0 kg·hm-2和3653.9 kg·hm-2,净收益分别为8191.6元·hm-2和7275.6元·hm-2。（2）施氮量和播种密度显著影响燕麦农艺性状和穗部激素含量。燕麦单株穗长、每穗小穗数、每穗粒数、每穗种子重和千粒重随施氮量增加呈先增后降的变化,但随播种密度的增加不断降低。90 kg·hm-2施氮量处理下燕麦单株穗长、每穗小穗数、每穗粒数、每穗种子重和千粒重较180 kg·hm-2施氮量处理下分别增加了29.58%、63.09%、145.12%、47.59%和20.78%。燕麦穗部赤霉素和脱落酸含量随施氮量和播种密度的增加均呈先增后降的变化趋势。90 kg·hm-2施氮量和180 kg·hm-2播种密度处理组合较0 kg·hm-2施氮量和60 kg·hm-2播种密度组合穗部赤霉素和脱落酸含量分别增加了195.14%和174.03%。（3）施氮量和播种密度显著影响燕麦叶片生理特性和解剖结构。随播种密度增加,开花期燕麦叶片超氧阴离子自由基、丙二醛和脱落酸含量增加,300 kg·hm-2播种密度处理较60 kg·hm-2播种密度处理的燕麦叶片超氧阴离子自由基、丙二醛和脱落酸含量分别增加了35.92%、9.69%和21.50%;而超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性、赤霉素和可溶性蛋白含量分别降低了12.20%、17.80%、19.97、25.82%和12.87%。播种密度增加会导致燕麦叶片上、下表皮厚度变薄,主维管束面积和叶绿体数量下降等显微结构变化。但施用适量氮肥可以缓解这一现象,90 kg·hm-2施氮量效果最佳。（4）施氮量和播种密度显著影响燕麦旗叶光合作用、相对叶绿素含量和叶面积指数。随施氮量和播种密度增加,旗叶的净光合速率和相对叶绿素含量呈先增后降的变化;叶面积指数随施氮量的增加而增加,随播种密度增加先增后降。90 kg·hm-2施氮量和180kg·hm-2播种密度处理下净光合速率最高,较0 kg·hm-2施氮量和180 kg·hm-2播种密度处理提高45.77%。施氮量、播种密度及燕麦种子产量与燕麦旗叶净光合速率及叶面积指数间显著相关。（5）施氮量和播种密度显著影响燕麦形态特征和倒伏性状。燕麦株高、穗部特征、茎部特征及根部特征随施氮量的增加呈先增后降的变化,但随播种密度的增加不断降低;135 kg·hm-2施氮量和60 kg·hm-2播种密度处理下株高、穗长、穗位高、重心高度、茎直径、秆壁厚、节间长、茎粗系数、根长、根表面积、根体积和根尖数达到最大值。茎部力学特征随施氮量和播种密度的增加均呈先增后降的趋势。180 kg·hm-2播种密度下倒伏指数最低,第二、第三茎节倒伏指数分别为23.85%和21.53%。倒伏指数与株高、穗长、穗位高、重心高度、茎直径、秆壁厚、节间长、茎秆弯曲力矩、根长、根表面积、根体积和根尖数间显著正相关,相关系数在0.426～0.756之间,而与穗高系数、茎秆穿刺强度、茎秆折断力、茎秆弯曲性能和茎秆折断弯矩间显著负相关,相关系数在-0.582～-0.744之间。（6）施氮量和播种密度显著影响燕麦田土壤养分含量和土壤微生物群落组成。随施氮量增加,硝态氮、铵态氮、总氮和有机碳含量先增后降,而随播种密度的增加呈下降趋势。135 kg·hm-2施氮量和60 kg·hm-2播种密度组合下土壤肥力最佳,硝态氮、铵态氮、总氮和有机碳含量较0 kg·hm-2施氮量和60 kg·hm-2播种密度组合下分别增加237.83%、226.36%、40.35%和58.83%。放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和酸杆菌门是燕麦田土壤的优势菌门。180 kg·hm-2施氮量和180 kg·hm-2播种密度下土壤微生物群落OTU数、香农指数和系统发育多样性指数最高。综上,施氮量90 kg·hm-2和播种密度180 kg·hm-2是促进燕麦叶片发育、拓展根系结构、增加土壤养分利用和构建稳定土壤微生物群落的最佳组合,这一组合主要通过加强燕麦叶片光合能力、快速补给土壤营养和根际功能微生物群落优化等途径创建燕麦生长最佳空间格局,实现燕麦最佳生长资源获取能力,从而达到最高种子产量。