目的:温度、降水等生态资源是决定作物生长的关键因素,东北地区是我国玉米主产区,生态资源变化幅度大,开展区域生态因素与玉米生长生产发育关系的研究,对于调整玉米生产措施具有重要意义,并将为其他地区的应用提供借鉴。方法:本研究通过对1951-2014年64年间东北地区玉米生长季的光照、温度、降水等生态信息的充分挖掘,明确了光照、温度、降水资源的时空变化情况;根据当地玉米生产情况,选择不同类型的10个玉米品种,设置播期、密度、水分等试验处理,系统调查不同类型玉米对光照、温度、降水等生态资源的响应,通过系统分析,提出我国东北春玉米区资源约束条件下的玉米生产应对措施,为本地区的玉米生产提供理论基础和技术措施。结果:(1)全球气候变化影响了我国东北春玉米种植区域的分布。自从20世纪50年代到21世纪近10年,东北地区平均温度增长1.34°C,≥10°C活动积温已经增长近277°C,玉米生育期的积温普遍提升200-300°C。本研究分析了温度变化幅度最大的黑龙江省,玉米的播期较上个世纪五十年代提前5天左右。温度的变化还引起玉米种植区域的变化,本研究根据目前的温度条件,对黑龙江省的玉米种植区域带进行了新的规划,种植品种也需要作相应的调整。(2)种植密度是决定玉米产量的重要技术措施,但适宜种植密度的确定则需要根据具体的品种和生态条件。本研究在对东北春玉米区的光照条件进行分析的基础上,根据不同类型玉米品种、不同种植密度群体的光分布特点,对不同区域、不同类型玉米的种植密度进行了规划。研究发现,东北春玉米区的光照从东向西逐渐增加,不同类型玉米品种的光限制条件下的适宜种植密度则逐渐增加,但不同类型玉米品种的适宜种植密度差别较大,需要根据具体条件确定玉米的适宜种植密度。(3)水分是作物生长发育的决定因素之一,降水资源的承载力也是影响玉米种植密度的主要条件。气象数据表明,东北春玉米区的降水量从东向西逐渐减少,自然降水的密度承载量也逐渐降低。研究表明,不同类型的玉米品种水分利用效率存在较大的差异,可以根据水分利用效率分为三类:低效WUE为1.5,中效WUE为1.75,高效WUE为2.2,并且发现,不同类型品种的水分利用效率还和种植密度存在密切联系,选择适宜的水分利用效率高的玉米品种可以提高玉米种植密度。根据东北地区降水量及蒸散量及不同水分利用效率的玉米类型,分析计算了不同类型品种在不同区域的适宜种植密度。(4)根据当地光照、温度、降水等生态条件以及不同玉米品种对光照、温度、降水的适应情况,对东北春玉米区的玉米适宜种植密度进行了综合分析,并测算出光照温度降水限制条件下的适宜种植区的种植密度。并研究发现,不同生态区域的玉米密度限制因素不同:东部地区主要是光照限制、而西部地区则是降水限制,北部地区则更多是温度资源限制,不同地区的适宜品种、适宜种植密度和相应的生产应对措施存在较大差别,并提供了具体的种植密度建议。通过不同地区玉米生产的调研,基本确定了本研究的结果的合理性,也对当地的玉米生产提供了借鉴。结论:通过对不同类型玉米对光照、温度、降水等生态资源的响应研究,可以根据当地光照、温度、降水等生态资源的基本情况制定有针对性的具体应对措施,以充分挖掘当地的玉米生产潜力,提高生态资源的利用率。本研究在准确分析生态因素的基础上,综合考虑各方面因素,提供涉及品种选择、播种时期确定、种植密度调整等整体解决方案,为发挥当地的资源优势的玉米生产提供理论依据和技术支持。