气候变暖已开始对我国农业生产带来影响，多项研究表明，随着全球气温进一步增加，农作物生育期会进一步缩短，产量会降低，这将直接影响国家粮食生产，如何应对气候变化成为当前亟需解决的问题。本文围绕气候变化对作物物候造成的影响展开研究，旨在预估未来气候条件下，北方主要作物物候的时空变化趋势，确定未来作物应对气候变化的潜在适应性。　　本文使用MCD12Q2物候产品对华北地区冬小麦/夏玉米轮作区的作物物候时空变化进行了分析，利用40个有长时间序列记录的站点研究了中国北方近20年来玉米生长热量资源、生育期的时空变化特点，通过校验后的统计降尺度模型，预估了北方地区265个站点未来A2（中高排放情景）和B2（中低排放情景）两种情景下热量资源的变化趋势，并推求了北方不同地区未来适宜的作物品种及种植结构变化趋势，为制定和实施气候变化适应对策提供了理论依据。研究得出以下几点结论:　　1、在传统统计降尺度模型的基础上，使用基于累积分布函数的校验方法校正了SDSM模型，获得了更精准的A2和B2情景下中国北方265个站点2050s（2040-2059年）、2080s（2070-2089年）逐日温度预估数据。该方法有效地校正了统计降尺度模型逐日温度模拟结果，可以为预测未来物候变化趋势所需要的日尺度数据，特别是作物生长季出现的日期判断上提供更准确的数据基础。　　2、华北作为我国小麦、玉米的主产区，其空间跨度造成的气候差异为研究南北地区作物对气候变化的适应机制和物候特征分异规律创造了有利条件，可以为后续开展更大范围的作物物候适应性潜力研究奠定基础。　　通过与地面观测物候数据比较，评估了MODIS物候产品MCD12Q2在华北一年两作区的时空精度，分析表明MODIS物候产品提取的冬小麦和夏玉米物候数据与地面观测值一致性较好，可进行空间上物候变化趋势的广泛应用。该研究突破了MODIS物候产品验证主要集中在一年一作区及自然植被上的局限，验证了MODIS物候产品在一年二作区应用的可行性。　　在此基础上，从该产品中提取有逐日气象观测数据的33个地面点的冬小麦返青期、成熟期和夏玉米出苗期、成熟期的日期，计算了作物有效积温，发现冬小麦从返青期到成熟期≥0℃有效积温和年均温并无显著相关性，说明未来冬小麦在此生育阶段的可调节性较小，适应潜力可能会集中在冬前生长部分;另一方面，夏玉米从出苗期到成熟期的的≥10℃有效积温和年均温有较好的关系，说明夏玉米在华北地区空间上可能存在品种差异，未来可随着气候变化进行调整，潜在适应性较强。　　3、北方地区是我国玉米主产区，通过分析该区近20年的玉米物候观测资料，发现玉米物候对气候变化的响应规律，对于阐明玉米品种空间分布与气候变化的关系以及未来气候条件下玉米物候、品种及种植结构变化趋势具有重要意义。　　通过分析北方地区玉米生产典型区1992-2012年40个有长时间序列记录站点的物候信息与年均温度及≥10℃有效积温之间的关系发现:随着年际之间的气温波动，玉米自身进行着生育期的调整，年均温每升高1℃，玉米生育期大致缩短3-5天;年均温11℃可能为春夏玉米的分界阈值，也就是一年一作和一年两作种植方式的温度划分基线;东北和西北地区作物在1992-2012年20年间对气候变化响应大于华北地区，潜在适应性更强。　　4、未来气候变化条件下，了解农作物物候及潜在适应性的变化对于农业生产决策尤其重要。论文利用降尺度模型获得的未来A2、B2情景下2050s和2080s的日温度变化数据，按热量资源和作物生长起止时间，预测了北方地区未来热量资源变化趋势和40个站点未来玉米品种及种植结构的可能变化，为不同区域未来应对气候变化选育玉米品种提供了参考数据。