本研究于2009-2011年在山东农业大学玉米科技园和作物生物学国家重点试验室进行。选用登海661（DH661），超试3号（CS3），鲁单981（LD981）和先玉335（XY335）为试验材料，分别设置4.50×10⁴株hm^-2、6.75×10⁴株hm^-2、9.00×10⁴株hm^-2三个种植密度，研究不同株高夏玉米品种的群体结构特征，产量形成特点和相关生理特性，以及种植密度的调控作用。主要研究结果如下：1不同株高夏玉米品种均能实现高产本研究所选择试验材料DH661、CS3、XY335和LD981的株高差异显著，可分别代表低、中、高不同株高类型。不同株高夏玉米品种产量均可达到高产水平，产量均超过10000kg hm^-2。随种植密度的增加，矮秆品种产量增幅最大，高秆品种的千粒重和穗粒数降幅高于矮秆品种。2不同株高夏玉米品种的干物质积累与分配特性不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著，其差异主要表现在开花后，随株高的增加，开花后的干物质积累量降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低，叶片则相反。通过¹³C同位素示踪研究表明，不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量形成的贡献不同。随株高降低，中、下部叶片的光合产物转移率相对提高，而上部叶片的转移率有所下降，高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高，中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同，高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高；矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。3不同株高夏玉米品种的籽粒灌浆特性矮秆品种的籽粒干重随种植密度的增加，下降量低于高秆品种；中矮秆品种达到最大灌浆速率时的天数（Tmax）比高秆品种晚3天左右，不同类型玉米灌浆速率最大时的生长量（Wmax），4.50×104株hm^-2显著高于6.75×10⁴株hm^-2，6.75×10⁴株hm^-2和9.00×10⁴株hm^-2差异不显著；随种植密度的增加中矮秆品种的最大灌浆速率（Gmax）差异不显著，高秆品种逐渐减小。矮秆品种随种植密度的增加，籽粒干重的减少量小于高秆品种；随密度的增加，不同株高类型玉米品种达到最大灌浆速率的时间提前，灌浆活跃期减短，矮秆品种大于高秆品种。4不同株高夏玉米品种的光合特性随种植密度的增加，矮秆品种叶面积指数，叶绿素含量，净光合速率等指标变化较小。开花前，刚进入功能期的叶片的光合起主导作用；开花后，主要由上中部叶片的光合起主导作用，但不同株高类型玉米品种也不尽相同。中矮秆品种上、中、下部叶片的净光合速率差值小于高秆品种，且密度对矮秆品种的影响低于对高秆品种的影响。中矮秆品种上部叶片的净光合速率与高秆品种无显著差异，但中下部叶片要显著高于高秆品种。5不同株高夏玉米品种内源激素含量作用在籽粒发育过程中，矮秆品种较高的GA、IAA和ZR含量与较高的籽粒灌浆速率密切相关，在产量形成中起促进作用，ABA起相反作用。6不同株高夏玉米品种的内源保护酶活性随种植密度的增加，不同株高夏玉米品种的SOD、POD、CAT和APX活性是逐渐降低的，MDA含量是逐渐升高的，可溶性蛋白含量是逐渐降低的，矮秆品种DH661的降幅小于高秆品种。高秆品种在生育后期内源保护酶活性降低，丙二醛含量提高，不利于植株延缓衰老。7不同株高夏玉米品种抗倒伏特性随种植密度增加，DH661茎秆维管束由大维管束数目较多变为小维管束数目较多，是提高茎秆穿刺强度的关键。高秆品种茎秆硬皮组织厚度和维管束数目及中央大维管束面积、木质部面积、韧皮部面积较对照也显著降低，田间倒伏率显著升高。矮秆品种具有更好的抗倒伏特性，为密植高产打下良好的基础。8不同株高夏玉米品种的根系形态特征不同类型品种的根系表面积、根系体积、根长和根尖数随生育进程是先升高后降低的，以开花期的最高，随种植密度的增加，逐渐降低，以矮秆品种降低较小；矮秆品种浅层根系分布较高秆品种多，不同土层根系分布差距大于高秆品种。