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黄淮海平原是我国最大的冬麦区,但由于区域降水时空分布不均,冬小麦生长季降水稀少,因此干旱缺水是该区域冬小麦生产的主要限制因子。同时,黄淮海平原也是气候变化敏感区与脆弱区,气候变暖导致降水变异程度加大,加之地表水时空分布不均、地下水超采严重,农业干旱风险趋向不稳定。本文利用英国Hadley中心在HadGEM2-ES模式驱动下的RCP8.5气候预估情景与CERES-Wheat模型耦合模拟的方法,比较未来不同时段（近期:2010-2039年、中期:2040-2069年、远期:2070-2099年）与基准期（1976-2005年）模拟输出结果的差异,分析了未来气候变化对黄淮海平原冬小麦产量的可能影响,剥离了温度、辐射、降水和CO2浓度变化对冬小麦产量变化的相对贡献;并结合农业干旱灾情数据,对多种气象干旱指标进行适用性比较和验证的基础上,探明了RCP8.5气候预估情景下气象干旱的演变特征;最后,明确了未来干旱对冬小麦的潜在影响,并结合产量提升效率,评价了不同灌溉适应措施对冬小麦的补偿能力,以期为区域农业适应气候变化提供科学参考。本文得出主要结论如下:（1）未来RCP8.5情景下,黄淮海平原冬小麦生育期内各气象要素变化表现为光、热资源增多,降水量增加;气候变暖将导致冬小麦整个生育期缩短,但对粒重形成至关重要的开花-成熟天数无明显影响。相比于基准期（1976-2005年）,未来近期（2010-2039年）、中期（2040-2069年）和远期（2070-2099年）冬小麦生育期内最高温度将分别升高0.55℃、2.17℃和3.86℃,最低温度将分别升高0.31℃、1.62℃和3.56℃;生育期内太阳辐射量将分别升高1.69%、4.24%和2.36%,降水量将分别升高16.73%、28.64%和50.09%;冬小麦播种-成熟天数在近期、中期和远期分别缩短了4d、15d和25d,播种-开花天数分别缩短了4d、15d和24d,由此可知气候变暖对开花-成熟天数无明显影响。（2）未来RCP8.5气候情景有利于黄淮海平原冬小麦生产,其中降水量增加和CO2浓度升高（基准期设定为380ppm,近、中、远期分别为423ppm、571ppm和798ppm）带来的肥效作用起主导作用,但干旱缺水仍是该区域冬小麦生产的主要限制性因素。在不考虑CO2肥效作用下,RCP8.5气候预估情景将使区域平均产量在近、中和远期分别增加13.14%、14.88%和29.10%,温度、辐射和降水的贡献比在近、中、远期分别为-0.3:0.4:0.9、-0.4:0.3:1.1和-0.2:0.2:1.0,未来降水量增加对冬小麦产量增加起主导作用。具体来说,未来三个时段降水量的单独变化使冬小麦产量提高11.74%、16.38%和27.78%;增温对冬小麦产量的影响表现为南正北负,但在整体上使区域冬小麦产量分别减产3.64%、5.87%和5.81%。进一步分析表明,由于增温导致潜在蒸散量加大,增温后黄淮海平原特别是北部地区水分亏缺加重,而平原南部自然降水基本满足冬小麦需水,因此增温对区域北部为负效应,南部为正效应。辐射量增加将使冬小麦产量分别增产5.04%、4.37%和7.14%,但辐射量的增加也通过提升蒸散量使区域水分亏缺状况加剧。因此,干旱缺水仍是该区域冬小麦充分利用未来增加的光、热资源的限制性因素。CO2肥效分析表明,RCP8.5情景下CO2浓度升高将使区域冬小麦的产量将分别增产3.68%、17.47%和41.87%,因此综合而言,降水量增加和CO2浓度肥效作用是未来气候变化影响冬小麦产量的主导因素。（3）尽管未来RCP8.5预估情景下降水量有较大幅度提升,但由于温度和辐射量的增加导致潜在蒸散量增加,且速率大于降水增加速率,因此黄淮海平原气象干旱将呈不断加重的演变态势。基于统计的农业干旱受灾面积、成灾面积和绝收面积等指标,对标准化降水指数（SPI）、基于Penman-Monteith蒸散模型的标准化降水蒸散指数（SPEI-PM）和基于Thornthwaite蒸散模型的标准化降水蒸散指数（SPEI-TH）在黄淮海平原的区域适用性分析表明,SPEI-PM较其他两种干旱指标对农业旱情面积具有更好的相关性和适用性,因此本文采用SPEI-PM表征未来黄淮海平原干旱风险变化趋势。在RCP8.5情景下（2010-2099）,尽管自然降水量预估以1.88mm·yr-1增加,但由于温度和辐射量的增加导致潜在蒸散量也以3.58 mm·yr-1不断增加,增加速率大于降水,因此基于SPEI-PM指数的气象干旱分析表明未来黄淮海平原干旱呈加重趋势,具体表现为干旱事件发生频次增加,单次干旱的持续性和严重性亦呈增加趋势。（4）尽管RCP8.5气候预估情景对黄淮海平原冬小麦生产有积极作用,但伴随着未来气象干旱加重,干旱对冬小麦造成的潜在减产率也不断加大,单次灌水以拔节水对干旱影响的补偿能力最为明显,两次灌水以拔节和灌浆水组合最佳。黄淮海平原冬小麦的干旱减产率（雨养产量与潜在产量之差）在基准期、近期、中期和远期分别为41.58%、47.31%、53.54%和50.92%,呈逐年代上升趋势。关于不同灌溉措施适应补偿能力研究表明,拔节水的产量补偿能力最为明显,未来各年代的补偿能力分别为16.30%、18.67%和16.66%;其次是灌浆水,单独浇灌浆水的产量补偿能力为6.11%、5.12%和5.89%,而拔节水和灌浆水二水处理下各年代的补偿能力分别为23.64%、25.17%和23.77%;越冬水的产量补偿能力和产量提升效率最小。因此在黄淮海平原,特别是北部地区水资源日趋紧张的背景下,应首先满足拔节水的需求;在有条件满足两水灌溉区域,拔节水和灌浆水组合产量补偿能力最大。同时,尽管作物模拟表征的越冬水对产量的补偿能力最小,产量提升效率不高,但在实际农业生产中,越冬水是足墒培育壮苗、夺取小麦高产的关键,小麦的安全越冬也与入冬前土壤水分含量和苗情有关,因此在干旱减产率较重的黄淮海北部地区,在保证拔节水和灌浆水的灌溉外,应在冷冬年份注重越冬水的灌溉,确保冬小麦安全越冬。