由于降雨、蒸发和土壤水之间存在水量平衡关系,全球气候变化势必会对未来作物灌溉格局造成一定影响。未来气候变化模式下,降雨、温度和辐射等气象因子的随机性、趋势性、周期性和时间节律发生改变。这些气象因子将直接影响作物的生长发育情况,进而对作物需水产生影响。需要特别指出的是温度的时间节律变化会直接影响作物发育期长度、开始(结束)时间,从而导致作物物候期改变。作物物候期作为表征气候变化对农业影响最为敏感的因子之一,是该领域研究的热点和前沿问题。开展气候变化下基于物候期的作物需水变化研究,可以为农业供需水的研究提供直接技术支持,对农业生产系统管理具有重要意义。以往物候期研究多以多年物候观测资料为基础,该方法对于缺资料地区受到了一定的限制,本文借助作物发育期积温阈值研究来弥补物候观测资料的不足。利用作物生长条件所需的最低活动积温值,计算出不同作物发育期的开始与结束时间,计算结果均在实测资料范围以内。利用气候倾向率,得到作物发育期的物候变化规律：其中小麦播种期提前了5～9d,出苗期提前了7～8d,分蘖期提前了5-6d,拔节期提前了3～4d,抽穗期提前了5～7d,腊熟期提前了14d；玉米播种期提前了4d,出苗期提前了2d,吐丝期提前了2d,腊熟期提前了5d。运用1961-2010年逐日气象资料,识别气温突变点,作为受气候变化影响强弱的拐点，结合物候期变花规律,系统辨识气候变化下基于作物物候期的需水量时空演变特征,对比性分析了考虑作物物候期与不考虑物候期影响的需水量变化。突破了以往研究多从农业气候因子与作物需水变化之间的关系、及温度增加情景下的需水变化两个方面的局限性。结果表明：气候变化影响下,不考虑作物物候变化,小麦需水量增加了6%,玉米需水量增加了0.7%；考虑作物物候变化,小麦需水日期提前了10d,需水天数缩短了7d,需水量降幅为11.5%；玉米需水日期提前了9d,需水天数缩短了7d,减幅为1.8%。依据已有的研究成果,本文选取了气温和物候期两个控制变化,建立了8种未来气候变化情景,对不同气候变化情景下中游作物需水量需水进行分析。结果表明,气温每升高1℃,小麦发育期开始时间提前2d,发育期长度缩短2d,需水量增加1.4mm；玉米发育期开始时间提前3d,发育期长度缩短4d,需水量减少0.9mm。分析黑河流域基本灌溉制度的基础上,基于上述研究成果,以流域社会、经济和生态可持续发展为目标,提出了流域农业灌溉应对气候变化影响的对策措施。