光是植物生长、繁衍所必需的最基本资源之一,同时光资源竞争也是限制植物生长发育,影响种群、群落乃至整个生态系统的稳定性的重要因素。环境光资源的差异导致植物个体的性状投入与光合产物的消耗之间负反馈作用更强,植物种群密度依赖效应的实质是植物种群不同个体间对相似资源的竞争作用,光资源竞争驱动生物多样性的降低。在个体和种群水平上,植物种群密度越高,个体大小不整齐性越大,光资源竞争不利于小个体获得光资源,导致在光亏缺条件下小个体植物因叶片对光资源截获量的加速减少而死亡。在群落水平上,当植物对光资源进行竞争时,冠层下的灌木和草本受遮阴的叶片往往通过降低光的补偿点,延长叶片寿命来提高光资源利用效率和竞争能力。因此,不同种群密度下,植物个体争夺光资源的策略是否因冠层位置、生长周期和不同物种存在而变异,上述这些关系目前仍不明确。据此,本研究选取两种不同光合型的常见经济作物—玉米(Zeamay L.)和亚麻(Linum usitatissimum Linn.),设置6个不同种植密度的植物光竞争控制实验,以不除草样方为对照组,设计人工除草处理组,从出苗期至成熟期,跟踪测定植物株高、地上生物量、光合特征及光响应曲线和叶寿命性状,同时对不同冠层高度叶片光合适应性对比分析。研究结果表明:(1)在除草处理组与对照组之间,玉米个体地上生物量等个体水平性状差异显著高于相同处理样方内个体差异(F远大于1,p<0.01),胡麻个体地上生物量等个体水平性状差异显著高于相同处理样方内个体差异(F远大于1,p<0.01);不同密度之间玉米个体水平性状差异大于同一密度内个体差异(F=1 2.863,p<0.01),不同密度之间胡麻个体水平性状差异大于同一密度内个体差异(F=19.492,p<0.01)。随着植物生长周期推移,玉米和胡麻植物个体水平性状均增大,不同生长周期之间存在显著差异(Tukey-HSD test,p<0.01)。(2)种间光竞争对植物性状的影响更强,不除草样方植物种内个体性状变异大,种群密度能解释植物性状变异的部分小于除草处理的部分。(3)高密度植物种群冠层下部,叶片光合适应性降低,且除草样方降低速率更快(Slop<-1,interception=2)。(4)不同冠层之间最大净光合速率与暗呼吸速率变化不同;除草样方植物个体冠层下发生光抑制现象,光合适应性减弱。(5)植物个体叶寿命受密度影响的程度大于其受田间杂草的制约。本研究旨在通过构建植物同一种群以及不同种间对光资源竞争与利用及适应策略,不仅可为揭示植物种内种间相互作用的机理提供新的视角,而且也为构建最适种群密度和群落结构提供重要的理论依据。