研究不同时期玉米主要单交种在不同密度下的生育期结构、株型性状结构、光合效率性状结构和籽粒产量性状结构的响应与演变规律,可为设计适宜高密度种植的单交种提供性状选择的参考。本试验选取我国1980s-2010s间的12个大面积推广品种,包括中单2号、四单19、沈单7号、丹玉13、掖单13、农大108、郑单958、浚单20、先玉335、德美亚3号、DK516、华美1号,于2017-2018年在东北区(辽宁沈阳和吉林公主岭)和黄淮海区(河北石家庄和河南新乡)进行了两年四点的试验研究,旨在探讨:(1)不同年代典型杂交种在相同种植密度下(4000、6000、8000、10000株/667m~2)的生育期结构、株型性状结构、光合效率性状结构和籽粒产量性状结构的演变规律;(2)相同杂交种或同一年代杂交种在4种种植密度下的生育期结构、株型性状结构、光合效率性状结构和籽粒产量性状结构的变化规律;(3)依据生育期结构、株型性状结构、光合效率性状结构和籽粒产量性状结构等的演变规律,提出适宜高密度种植的单交种的选择性状指标。主要研究结果如下:(1)1980s玉米杂交种随密度的增加,生育期逐渐延长,株型先紧凑后松散再紧凑,株高和穗位高均先升高后降低,叶绿素含量先降低再升高,产量逐渐降低;1990s玉米杂交种随密度的增加,生育期先升高后降低,株型先紧凑后松散再紧凑,株高和穗位高均先升高后降低,叶绿素含量先升高后降低再升高,产量逐渐降低;2000s玉米杂交种随密度的增加,生育期逐渐延长,株型先紧凑后松散,叶绿素含量先升高后降低再升高,产量逐渐降低;2010s玉米杂交种随密度的增加,生育期逐渐延长,株型先紧凑后松散,株高逐渐降低,穗位高升高并稳定,叶绿素含量逐渐降低,产量先升高后降低。(2)在4000-6000株/667m~2密度下,随种植密度的增加,1980s杂交种的生育期延长,株型变紧凑,叶绿素含量降低,产量降低;1990s与2000s杂交种生育期延长,株型变紧凑,叶绿素含量含量降低,产量降低;2010s杂交种生育期延长,株型变松散,叶绿素含量升高,产量升高;在6000-8000株/667m~2密度下,随种植密度的增加,1980s与1990s杂交种的生育期延长,株型变松散,叶绿素含量降低,产量降低;2000s与2010s杂交种生育期延长,株型变紧凑,叶绿素含量降低,产量降低;在8000-10000株/667m~2密度下,随种植密度的增加,1980s与1990s杂交种的生育期延长,株型变紧凑,叶绿素含量升高,产量降低;2000s杂交种生育期延长,株型变差,叶绿素含量升高,产量降低;2010s杂交种生育期延长,株型变差,叶绿素含量降低,产量降低。(3)随着年代的更替,玉米杂交种的产量有着显著提升,但因年代特性不同,每个年代杂交种产量受不同性状影响。1980s杂交种产量主要受生育期、穗行数和出籽率的制约,叶绿素含量、穗长和行粒数表现良好;1990s杂交种产量主要受叶绿素含量、收获时含水量和容重的制约,穗行数和行粒数表现良好;2000s杂交种产量主要受倒伏率、倒折率、穗长的制约,叶相值,穗粗、穗行数和百粒重表现良好;2010s杂交种产量主要受穗粗、穗行数、行粒数、百粒重的制约,生育期、倒伏率、倒折率收获期含水量和出籽率表现良好。结合相关性分析结果可知,我国玉米杂交种随年代更替过程中,穗部性状尤其是百粒重、穗行数与行粒数对产量影响最大,且随着种植密度的增大,这种影响逐渐增加。