作为我国重要的粮食产区之一，黄淮海平原光热资源丰富，作物光温潜力较高，是冬小麦、夏玉米等作物的重要产区。在目前农业生产条件下，如何改善限制性因子如水等对农业生产的抑制作用，充分发挥非限制因子如光等的潜在作用，应是提高该区粮食单产的最佳途径，从而缓解因人口增多、耕地减少而带来的粮食问题。　　 围绕优化作物群体结构与提高粮食产量这一目标，本研究以田间试验为基础，选取冬小麦(W8& J20)与夏玉米(ND108& ZD958)为供试对象，依据不同品种×密度等要素的组合布置试验，系统地研究了品种、密度等要素对作物群体动态特征、冠层内单叶的光合-蒸腾特性日变化规律、作物冠层内辐射分布以及作物产量形成与光能利用效率等。本研究的主要结论如下：　　 (1)随着密度增大，W8与J20群体叶面积指数(LAI)和生物量积累越大即W8&J20D5(450株·m-2)处理群体LAI与生物量积累较大；W8分蘖数较大且比J20提前达到最大分蘖，因此该品种符合高产栽培的基本条件。种植密度对夏玉米群体LAI以及生物量的影响均达到了显著水平；同一密度处理下，平展型品种ND108的群体LAI与生物量积累略高于松散型品种ZD958；行距对群体LAI与生物量积累的影响均未达到显著水平。　　 (2)冬小麦作物冠层内不同叶位净光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线变化，且不同叶位Pn的大小关系是上部＞中部＞下部；密度处理对冬小麦作物冠层中上部叶Pn影响不显著，仅对冠层内中下部叶片Pn的影响较为显著(P＜0.05)，且随着密度的增大对中下部叶片Pn的影响的差异性越显著，甚至达到及显著水平。不同密度处理下夏玉米穗位叶Pn日变化过程亦呈单峰曲线变化，但不同密度、行距处理之间差异不明显。　　 (3)本研究探讨了SunScan冠层分析仪测定夏玉米作物冠层内不同层次的辐射截获量，得出一些初步结果，但由于缺乏作物分层LAI的测定，因此该研究并未对各层次光能截获量与群体LAI之间的关系进行量化，有待于进一步改进。　　 (4)在同样的栽培管理条件下，密度D4(360株·m-2)是冬小麦较为理想的栽培密度；两种不同穗型冬小麦均在该密度处理获得最高产量，同时在该密度处理下作物群体RUE值(基于籽粒产量而言)亦最大。密度越大，夏玉米(ND108& ZD958)的生物产量与籽粒产量越大；不同株型夏玉米品种对行距有不同要求，即平展型玉米易在较宽行距处理如60cm获得较高的光能利用效率(RUE)，而紧凑型玉米易在较窄行距处理如40cm下获得较高的RUE，这也为该区农业生产管理措施提供了试验数据支撑。　　 此外，从选育最优品种获取最大粮食单产的角度来说，与多穗型品种J20相比，大穗型品种W8应是该区农业的主要栽培品种；同样，紧凑型品种ZD958能充分利用太阳辐射能，具有较高的RUE值，亦是较为理想的选育品种。