气候变化对粮食生产的影响已经在全球范围内引起广泛关注,量化主要农作物对气候变化的响应是理解气候变化对粮食安全影响的前提。巴黎协定已提出将平均气温升幅控制在较工业化前2℃以内,并力争限制在1.5℃。因此,准确量化全球升温条件下我国玉米生产变化具有重要意义。本文利用长时间序列的农气站点记录数据、气候数据和土壤数据,结合作物生长模型DSSAT综合评估我国玉米主产区内气候变化对玉米开花期、成熟期、产量、蒸散发(ET)以及水分利用效率(WUE)变化的影响。并预测全球升温1.5℃和2℃情景下我国玉米各项生产指标的变化规律。对研究玉米生长响应气候变化,进而指导农民合理调整管理措施保障粮食安全有重要的指导意义,可作为国家种植结构调整的参考依据。主要得到以下几个方面的结论:(1)全球升温1.5℃,玉米开花期相较于基准期(1986-2005)将普遍提前,其中西北内陆玉米区、西南山地丘陵玉米区大部分和北方春玉米区的内蒙古、吉林和辽宁三省交界处开花期将提前0～6天,内蒙古中部、黑龙江中部以及吉林南部开花期提前趋势将达到12～48天。全球升温2℃,我国玉米生产面临的考验将更加严峻,玉米开花期相较于升温1.5℃出现了更明显的提前趋势,且开花期呈提前趋势的地区进一步扩大。(2)全球升温对玉米成熟期的影响与开花期存在显著差异,无论是升温1.5℃还是2℃,各区域内玉米的开花期均提前,而全球升温2℃,玉米成熟期在有些地区提前,有些地区推迟,与当地的灌溉水平、人为管理措施有一定的关系。(3)升温会使作物物候期提前,缩短生育期长度,进而影响作物产量。全球升温1.5℃,我国玉米呈现减产趋势的地区主要分布在北方春玉米区的西部、辽宁省、吉林省的中部地区,黄淮平原春夏播玉米区将面临大幅减产的态势。升温2℃,我国玉米减产幅度将进一步加剧,其中黄淮平原春夏播玉米区大部分地区减产将达到50%以上,甚至更多。(4)全球升温1.5℃,我国大部分地区玉米生长季内的ET呈现减少趋势,可能的原因有大气中云量和气溶胶等污染物质的增加造成太阳辐射量的减少。全球升温2℃与升温1.5℃ET的变化在地区间呈现一致性,但升温2℃黄淮平原春夏播玉米区中部地区玉米生长季内的ET由升温1.5℃的减少趋势变为增加的趋势。(5)全球升温1.5℃,我国大部分地区玉米生长季内WUE呈现增加的趋势,而黄淮平原春夏播玉米区大部分地区玉米生长季内WUE将以0～30%的速率减小,且呈现从东向西减少幅度依次递增的规律。升温2℃,玉米生长季内WUE呈现减少趋势的黄淮平原春夏播玉米区将由升温1.5℃情景下的东部大部分地区蔓延到整个黄淮平原春夏播玉米区,甚至进一步扩展到北方春玉米区的西部大部分地区。(6)未来应严格控制全球升温,同时合理调控区域间玉米种植策略,全球升温1.5℃和2℃,我国北方春玉米区西部、辽宁、吉林;黄淮平原春夏播玉米区以及西南山地丘陵玉米区的局部地区减产趋势明显。因此,要做好防御措施,可适当调控种植结构,最大限度减少农业损失,增加农民收入。