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第一章　作物群体和群体生理概念1

一、作物群体和群体生理研究的提出1

二、作物群体和植物生态群落3

三、作物群体和群体生理概念4

（一）作物群体和群体生理学概念5

（二）作物群体生理学的研究内容7

（三）作物群体生理学的相关学科8

主要参考文献9

第二章　作物群体的光分布和光合强度10

一、作物光合层的结构和光分布理论10

二、作物群体的光强分布规律15

（一）直射光的分布15

（二）散射光的分布21

（三）叶子的透过光、反射光与群体光分布23

三、作物群体结构与光分布24

（一）小麦群体结构与光分布24

（二）水稻群体结构与光分布25

（三）玉米群体的光分布28

（四）大豆群体结构与光分布29

（五）甘蔗群体与光分布30

（六）甜菜和蚕豆群体结构与光分布31

四、作物群体叶面积与光分布32

（一）小麦群体叶面积与光分布33

（二）水稻群体叶面积与光分布34

（三）棉花群体叶面积与光分布35

（四）甘蔗群体叶面积与光分布36

（五）其他作物群体与光分布36

（一）群体光合作用与光强37

五、作物群体的光合强度37

（二）群体叶片的光合作用40

（三）群体叶片两面受光的光合作用40

（四）直射光下群体光合作用41

（五）散射光下群体光合作用45

（六）直射光和散射光兼有时的群体光合作用47

六、作物群体的消光系数、透光率和光反射47

七、影响作物群体光合作用的因素50

主要参考文献52

第三章　作物群体的冠层特性与碳固定55

一、叶面积与太阳辐射能的截取55

二、叶面积指数和干物质生产率60

（一）作物生长率61

（二）光合势61

（三）净同化率65

三、临界和最适叶面积指数67

（一）临界叶面积指数67

（二）适宜叶面积指数69

（三）临界和适宜叶面积指数的概念74

四、作物叶姿与作物冠层的辐射能76

（一）叶片倾斜与光合效率77

（二）太阳辐射衰减与作物生长率78

（三）太阳照射角度、辐射衰减和作物生长率80

（四）冠层中叶倾斜度的变化82

（五）垂直冠层的利和弊84

五、改善作物群体冠层的光能利用和碳固定85

（一）调整种植密度和种植行向85

（二）改善肥、水管理技术85

（三）选择良好株形性状的作物品种86

主要参考文献87

（四）调整作物种植季节87

（五）提倡多熟种植、提高土地复种指数87

第四章　作物群体的生长率、光能利用和理论产量90

一、作物最大生长率的估计90

二、作物光能利用率的理论值92

三、作物产量的最高产理论值94

四、几种作物的光能利用率95

（一）水稻群体的光能利用率95

（二）小麦群体的光能利用率98

（三）玉米群体的光能利用率99

（四）大豆群体的光能利用率101

五、提高作物群体光能利用率的途径102

（一）作物育种与光能利用率103

（二）合理密植改善作物群体结构106

（三）改善环境条件提高光能利用率108

（四）间套作提高光能利用率114

主要参考文献114

第五章　作物群体中的CO2和增加CO2的途径116

一、空气和土壤的CO2116

二、作物群体内外的CO2浓度118

三、土壤释放的CO2121

四、增加作物群体CO2的途径122

（一）增施有机肥122

（二）施用CO2气体肥料123

主要参考文献123

第六章　作物群体密度与产量构成因素124

一、作物群体的植株数量消长124

（一）种植密度与分蘖消长125

（二）分蘖消长和成穗与营养状况137

二、分蘖数量和主茎与群体整齐度142

三、群体中个体重量与穗重148

四、群体密度与经济系数和经济产量157

（一）群体密度与植株总干重和产量157

（二）干物质积累与群体密度、叶面积指数的关系159

（三）群体最适宜密度与生物产量、经济产量的计算161

主要参考文献165

第七章　作物群体的自动调节167

一、作物群体的自动调节现象和概念167

（一）作物群体自动调节现象的争论167

（二）自疏的-？能量定律172

二、自动调节与群体结构179

（一）插植（播种）苗数与分蘖数量的调节179

（二）基本苗数与穗数的调节180

（三）基本苗数与每穗粒数和粒重的调节181

（四）群体的叶面积调节184

（五）群体的分蘖与主穗的调节及性状186

（六）群体密度对植株整齐度的调节189

三、自疏调节机制192

四、群体密度自疏调节和作物产量公式195

五、利用群体自动调节原理提高产量的可能性199

主要参考文献201

第八章　多熟种植复合作物群体生理205

一、复合作物群体的概念及其意义205

二、多熟制复合作物群体与作物增产206

三、复合作物群体的生理生态特点213

（一）复合作物群体的光分布和光能利用213

（二）复合作物群体的地温变化和热量利用219

（三）复合作物群体的CO2和水分利用221

四、多熟种植复合作物群体的能量和养分转换效率225

（一）净生物量与经济产量225

（二）能量转换效率229

（三）养分、投产转换效率230

五、进一步提高多熟种植复合作物群体产量的原则230

（一）改革耕作制度，提高复种指数230

（二）用地与养地相结合，合理搭配间套作物234

主要参考文献236

第九章　作物群体高产栽培模式和数学模型240

一、作物高产栽培模式240

（一）水稻高产定氮施肥（氮调）技术栽培模式240

（二）电子计算器定氮施肥技术栽培模式247

（三）低群体高产栽培模式260

（四）水稻千斤高产稳产栽培模式268

（五）“稀、少、平、促”高产栽培模式282

（六）小麦、玉米、高粱、油菜等作物高产栽培289

二、作物高产栽培的数学模型289

（一）农田作物产量综合数学模型289

（二）确定输入变量290

（三）数学模型的建立及产量分析293

三、水稻高产数学模型295

四、玉米高产栽培数学模型298

五、作物高产栽培模式和数学模型今后的研究301

主要参考文献304

第十章　作物高产群体的株形和生理指标307

一、株高、叶面积指数、叶片光合性能与产量307

（一）株高307

（二）叶面积指数和叶形性状312

（三）光合势316

（四）叶片光合强度和净同化率317

二、群体穗粒性状与产量321

（一）群体数量——穗数322

（二）颖花数和粒数324

（三）结实率330

（四）千粒重333

三、作物群体生长速率和干物质生产与产量337

（一）作物群体生长速度337

（二）作物群体干物质生产339

（三）生长速度、干物质生产与叶面积指数和净同化率的关系342

四、光合产物运转、分配与产量343

（一）光合产物和干物质运转、分配与作物生长中心343

（二）光合产物运转和干物质分配的品种间差异345

（三）贮藏碳水化合物和抽穗后茎秆物质对穗增重及其运转率348

（四）光合产物运转、分配与群体密度349

五、鞘叶比重与后期穗重及产量351

六、作物群体指数与产量354

七、群体谷草比和经济系数与产量357

八、群体中粒叶比与产量358

九、群体植株根系伤流强度与产量361

十、作物群体的抗逆性与产量363

主要参考文献366

第十一章　作物少（免）耕高产栽培群体的生态生理372

一、作物免耕栽培的由来和概念373

（一）作物免耕栽培的由来373

（二）作物免耕栽培的概念374

（一）土壤条件的改善376

（二）提高抗旱保墒能力376

二、少（免）耕作物群体的土壤基础376

（三）提高土壤肥力377

（四）改善作物生长发育的土壤环境378

三、我国的自然免耕法379

（一）自然免耕的含义379

（二）自然免耕与少（免）耕的区别380

（三）自然免耕植株群体的生理生态理论基础381

（四）自然免耕耕作的特点382

四、国内外少（免）耕的进展概况383

（一）国外少（免）耕状况383

（二）国内少（免）耕状况385

五、少（免）耕高产栽培群体生理生态388

（一）少（免）耕作物的生理性状388

（二）少（免）耕作的土壤微生物和动物类群状况409

（三）少（免）耕的土壤特性和生态环境411

六、少（免）耕作物群体的生产能力与养分生产效率421

（一）作物生产力与养分生产效率421

（二）作物各生育期的干物质与养分供应423

七、少（免）耕产量及经济效益425

（一）水稻的增产效果及经济效益425

（二）小麦的增产效果及经济效益426

（三）玉米产量及经济效益428

（四）油菜产量及经济效益429

（五）半旱式稻、萍、鱼立体种养的经济效益430

八、少（免）耕存在的问题及其今后的研究431

（一）存在问题432

（二）今后的研究433

主要参考文献435

第十二章　作物群体生理与高产栽培技术改进439

一、作物群体高产栽培技术改进的意义442

二、作物群体高产栽培的研究内容和方向450

（一）作物品种的形态学和生物学特征特性451

（二）作物品种的适应性和抗逆性452

（三）作物品种对土壤条件的反应453

（四）作物品种对气象因子的反应454

（五）作物品种的营养生理状况455

（六）作物产品的多层次利用效率457

三、省力栽培和高经济效益栽培457

（一）省力栽培的目的458

（二）省力栽培的研究内容458

（三）省力高产栽培的研究方向460

四、农业新技术组装与高产栽培461

（一）农业新技术组装与高产栽培的含义461

（二）农业新技术组装与高产栽培的内容462

五、建立高效耕作制与高产栽培465

六、农田基本建设与高产栽培466

七、有机农业与高产栽培467

八、立体农业（或综合农业）与高产栽培468

（一）立体农业的意义和目的468

（二）立体农业的模式和类型468

（三）立体农业结构的优良特征469

主要参考文献470

结语472

一、作物高产群体生理学是植物生理学的一个分支学科472

二、作物群体生理学是与作物高产再高产关系密切的学科473

三、作物高产群体生理学是与国民经济密切相关的学科475

四、作物高产群体生理学有活力，农业有活力476

主要参考文献478