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当前全球气候正经历着一场以变暖为主要特征的显著变化,全球气候变暖对陆地生态系统、农业生态环境及作物产量等产生了重大影响。揭示和评估气候变化及其影响是气候变化研究领域的重要科学问题之一。水稻作为我国第一大粮食作物,气候变化对其影响直接关系我国的粮食安全。(I)本文首先采用近20年(1981~2000)常规气象台站的温度观测资料对我国主要水稻种植区不同生长季节温度变化格局进行了分析和研究; 利用同期水稻产量观测资料,运用低通滤波技术提取水稻实际产量中的气候成分(气候产量)的信号。在此基础上,通过对水稻气候产量指数与温度距平的相关分析,揭示出近20年我国不同水稻种植区以及同一稻区不同季节水稻生长季的温度距平与气候产量之间的各种响应关系; 进而给出了水稻气候产量变化的空间格局, 气候对各稻区不同季节水稻产量的贡献以及生长季温度敏感期相对极端温度的变化特征(频率和强度)等。(II)采用区域气候模式(PRECIS)的模拟输出连接CERES-Rice作物模式,模拟评价未来气候变化对我国主要水稻种植区的水稻产量和生育期的影响。首先对作物模型品种参数进行调整,实现模型参数的本地化; 然后利用区域气候模式模拟输出驱动作物模型,评价IPCC最新温室气体排放情景SRES系列的A2和B2情景下,气候变化(本文选取2071~2100年)对水稻生育期和产量的影响,同时应用水稻空秕率与温度(水稻生长关键期的高温和低温)回归方程连接CERES-Rice模型模拟A2和B2气候变化情景水稻生长季关建期极端温度对水稻空秕率的影响。本文主要研究结果如下: 1、近20年我国东北地区、长江流域以北的单季稻、长江流域以南和华南双季早稻种植区的水稻生长期温度呈增加趋势,增温幅度为0.1～0.7 oC/20年,且部分站点变化趋势显著。长江流域和华南晚稻种植区的生长季温度变化呈下降趋势,其下降幅度为0.1～0.3 oC/20年。2、从时间分布看,近20年东北稻区的气候产量呈增加趋势; 而长江流域以北