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CO2浓度和温度是影响作物生长发育的重要气候因子,其通过对作物生长发育(如发育速率、叶片光合参数、比叶面积和分配系数等)的影响而影响作物生产力。因此,以C02浓度增加与温度升高为主要特征的气候变化将会影响作物生产和粮食安全。作物模型是研究未来气候变化对作物产量影响的有利工具。CO2浓度增加会使C3作物叶片产生光合适应现象,温度升高会改变光合最适温度;然而现有的作物生长模型并没有考虑作物生长过程在CO2浓度增加与温度升高条件下的适应性响应。本研究以水稻(Oryza sativaL.)品种“常优5号”为供试材料,于2013年-2014年在江苏省常熟市利用开放式空气CO2浓度增加与温度升高试验平台(Free Air CO2 Enrichment And Temperature increase,T-FACE)开展田间试验,获得水稻生长发育对CO2浓度增加与温度升高响应的生理生态数据。试验设置4个处理:对照(CK)、C02浓度增加至500ppm(C)、冠层温度升高1.5-2℃(T)、CO2浓度增加至500ppm+冠层温度升高1.5-2℃(CT)。首先基于2014年田间对照试验小区获得的数据,对水稻生长模型ORYZA2000进行参数校订和检验。在此基础上,将试验研究获得的生理生态数据分析与ORYZA2000模型模拟分析相结合,明确C02浓度增加与温度升高条件下,ORYZA2000模型对水稻发育的模拟效果、叶片比叶面积和光合参数(最大光合速率Amax,初始光能利用率ε)的变化对水稻地上部分总干重模拟的影响以及分配系数的变化对叶面积指数和产量模拟的影响,为进一步完善现有作物生长模拟模型在评估气候变化对作物生长和产量影响方面的准确性和应用性奠定基础。主要研究结果如下:(1)ORYZA2000模型能够较好的模拟CO2浓度增加与温度升高条件下水稻的发育。CO2浓度增加、温度升高、CO2浓度和温度同时升高播种期至抽穗期的模拟值比观测值分别缩短0d、延迟3d、延迟2-6d;抽穗期至成熟期的模拟值比观测值分别延迟1-2d、缩短2-3d、缩短3d;整个生育期的模拟值比观测值分别延迟1-2d、延迟1d、延迟3d。(2)ORYZA2000会高估CO2浓度增加与温度升高条件下地上部分总干重,这主要是由于模型在C02浓度增加与温度升高条件下叶片比叶面积(SLA)和光合参数(Amax,ε)模拟偏大所致。叶片比叶面积校订前(即C、T和CT使用CK比叶面积,其他模型参数使用各处理观测值)CO2浓度增加、温度升高、CO2浓度和温度同时升高条件下抽穗期比叶面积分别比对照低4.2%、3.6%和6%,收获期的地上部分总干重模拟值比观测值分别会高估14%、16%、22%。光合参数校订前(即C、T和CT使用CK光合参数,其他模型参数使用各处理观测值):CO2浓度增加、温度升高、CO2浓度和温度同时升高条件下收获期的地上部分总干重模拟值比观测值分别会高估14%、31%、33%。叶片比叶面积和光合参数校订后(使用各处理光合参数观测值):CO2浓度增加、温度升高、CO2浓度和温度同时升高,收获期的地上部分总干重模拟值比观测值分别会高估7%、9%、14%。(3)ORYZA2000会高估CO2浓度增加与温度升高条件下叶面积指数和产量,这主要是由于模型没有考虑CO2浓度增加与温度升高对水稻分配系数的影响。在分配系数校订前(即C、T和CT使用CK的分配系数,其他参数使用各处理观测值):CO2浓度增加、温度升高、CO2浓度和温度同时升高,叶面积指数的模拟值比观测值分别会高估7%、3%、7%;收获期的产量模拟值比观测值分别会高估7%、8%、10%。在分配系数校订后(使用各处理的分配系数):CO2浓度增加、温度升高、C02浓度和温度同时升高,叶面积指数的模拟值比观测值分别会低估5%、低估1%,高估2%;收获期的产量模拟值比观测值分别会高估5%,、4%、3%。由于CO2浓度和温度升高下分配系数的变化以及叶面积指数的模拟偏大,从而导致了产量模拟的高估。本次研究为进一步改善其他作物生长模拟模型在准确评估未来气候变化对作物的影响准确性和应用性上提供参考依据。