蓖麻的高产、稳产,是育种界和种植户普遍关心的问题。本文通过实施不同品种、施肥方式等试验,对蓖麻地上部形态结构指标进行系统的测量,获取蓖麻各生长期、各器官的空间形态数据,进而建立蓖麻重要器官的形态结构数学模型,分析形态结构与生长环境、栽培措施之间的关联规律;确定影响蓖麻的形态机制以及形态的关联受到有关因子的影响程度;并将蓖麻的形态结构模拟与生理生态模拟进行有机的结合,采用田间试验、数学建模和计算机模拟分析相结合的方法,分析形态结构和功能结构有关规律,构建虚拟作物生长体系,模拟蓖麻的现实生长情况,为蓖麻的选育、栽培、估产、管理等提供技术参考或理论依据。本文采用田间试验、数学建模和计算机模拟分析相结合的方法对蓖麻形态结构进行研究。主要结果如下:1、构建了蓖麻形态结构数学模型,主要包括:(1)基于同种植物叶片的相似性,根据叶片的几何特征,按裂叶数分类构建蓖麻叶片形态模拟模型,建立了机理强、参数容易测量并且精度较高的叶面积估算模型。(2)基于叶片生长过程中主叶脉长度的连续观测,利用改进的Logistic模型刻画蓖麻叶片的生长过程,模拟值与观测值的标准均方根误差RMSEn的值均小于10%,模拟效果非常好,且优于常用的Logistic模型。(3)基于主茎上叶的时空分布情况,分析了叶片主脉长度随节位向上变化趋势大致呈现抛物曲线向斜线的变化规律;叶柄长度和直径随节位向上变化趋势大致呈现抛物曲线向直线的变化规律;叶柄倾斜角随节位向上逐步增加,低节位叶柄的倾斜角为负;叶柄方位角正旋与反旋的植株数量几乎相等。正旋群体方位角和反旋群体方位角在140.4o-142.8o之间变化。2、基于茎叶形态结构和蒴果形态指标的观测数据,分析茎叶形态结构和蒴果形态指标的相关规律,建立了蓖麻分枝茎粗、叶面积与产量构成(果球数、果球重、果粒数、果粒重、果长、果宽)的关系,并得出以下结论:(1)营养器官的大小与产量构成因子存在一定的关联。蓖麻茎粗对果球数影响最大,变异的程度为37%,与其它产量因子影响大小依次为:果球数>果球重>果粒重>果粒数>果长;蓖麻开花时叶面积对果球数、果粒数的影响都比较大,对果球数、果粒数变异的程度都超过了50%;蓖麻结实期叶面积对果球重、果粒重的影响都比较大,对果粒重变异的程度都超过了50%。因此,栽培过程中要获得大果,建议修枝时应该保留粗壮的枝条,并在开花前及开花后的灌浆阶段提升分枝的叶片面积容量。(2)果球数、果球重、果粒数、果粒重、果长与分枝茎粗、开花时叶面积、结实期叶面积存在显著的线性关系。果球数、果球重、果粒数、果粒重、果长的变异分别可由蓖麻分枝茎粗、开花时叶面积、结实期叶面积解释的程度分别为:37%、31%、29%、30%、19%;51%、27%、53%、25%、25%;11%、33%、21%、51%。果球数、果球重、果粒数、果粒重、果长的变异可由蓖麻分枝半径、开花时叶面积、结实期叶面积多元回归解释的程度分别为:67%、68%、76%、79%、35%。3、基于茎叶形态结构、叶片光合指标和蒴果性态指标的观测数据,比较了不同位置叶片光响应曲线、SPAD值及同一叶片不同时间光合生产能力和不同施肥方式条件下形态结构和蒴果形态指标的差异,分析了不同位置叶片、同一叶片不同时间光合生产能力以及栽培措施对形态结构和产量构成影响的特点,得出了以下结论:(1)在植株形态结构变化与生理功能间的对应关系方面,同株同一时段不同位置叶片叶绿素水平(SPAD值)随叶片位置由低到高呈先逐渐升高,后下降的趋势;同株同一时段不同位置叶片光响应曲线存在较大差异,其中最上部完全展开叶的光合能力最强,依次向下和向上的叶片光合生产能力依次减弱;对于固定叶片而言,随着叶片的发育阶段和叶片所处的冠层位置的变化,相应的光合生产能力也存在较大差异,完全展开后的叶片光合能力强于展开前。(2)在阶段变量施肥对形态和产量的影响方面,施肥三次比施肥两次的单株平均籽粒重和籽粒数高,施肥两次比施肥一次的单株平均籽粒重和籽粒数高,施肥一次比不施肥的单株平均籽粒重和籽粒数高;一次施肥的单株中,施基肥的籽粒重和籽粒数最高,施穗肥的单株次之,施分枝肥的单株籽粒重和籽粒数最低;在两次施肥的单株中,施基肥和分枝肥的单株籽粒重和籽粒数最高,施穗肥和分枝肥的单株次之,施基肥和穗肥的单株籽粒重和籽粒数最低;施基肥的单株百粒重比不施基肥的百粒重高(N011除外),N011的百粒重最大,N000和N001百粒重最低;主茎的百粒重均值最高,一次分枝的百粒重次之,二次分枝比一次分枝的百粒重低,三次分枝百粒重又次之。