合理密植是提高小麦产量的必要措施，长期以来，雨养农业区小麦最适密度的确定一直依赖于经验性的归纳与总结。然而，雨养农业区时长经历多变的气候，尤其是反常的降水量和降水频率，干旱胁迫经常发生。作为对小麦产量影响最大的环境因素，干旱不仅会抑制小麦生长，限制产量，还会引起最适密度下降。已有的经验性模型无法从生态学角度解释最适密度形成的机制和干旱降低最适密度的原因。因此，本研究基于生物量-密度关系和生态学代谢理论，构建了具有生态学意义的最适密度模型。并通过盆栽和大田研究获取模型参数来探究干旱降低小麦最适密度的机理。

实验方法：

（1）模型构建方法简述

通过生态学代谢理论将个体大小（个体生物量）与群体产量联系起来，得到最适密度模型。简化后的模型表明，小麦的最适密度与产出最大生物量的密度成正比，而与籽粒产量-个体大小异速关系的指数成反比。

（2）验证参数的获取

在2016年春小麦生长季，选取了两个具有典型株型差异的小麦品种：披散型小麦和尚头及紧凑型小麦陇春8275作为实验材料。在盆栽控水实验中设置了多个密度梯度，获取了小麦个体生物量与籽粒产量的异速关系及生物量-密度间的关系参数，并在模型中验证参数引起的最适密度变化。

在2017到2018年春小麦生长季，选取了当地常用的陇春29作为材料。获取大田不同密度下雨养及补充灌溉组的相关参数，并用模型进行了验证。

主要结论：

我们的结果表明，干旱导致高密度群体内对水的竞争加剧，导致占群体多数的小个体繁殖分配减少，从而使得高密度群体的产量下降。干旱条件下，适当降低种植密度可以减弱群体内的水分竞争，进而改善群体的繁殖输出和产量形成。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.107147