小麦是全球种植最为广泛的谷类作物,保证小麦的稳产和增产对全球粮食安全有着重要意义。气候因子和土壤因子对小麦光合产物分配有着重要影响,目前的研究对环境因子的综合效应考虑较少且研究结果有一定的差异。本研究收集了来自61篇文献中的308组数据,利用线性混合模型研究了小麦成熟期根冠比和产量,以及两者之间关系对生育期气候和土壤理化性质的响应,并通过模型平均的方法筛选了最优模型。根据文献分析的初步结果设计了盆栽实验,探究了干旱对孕穗期小麦地上、地下碳分配动力学的影响。研究的主要结果如下:1、随着生育期降水增加,小麦成熟期根冠比显著下降;产量同生育期降水和0℃积温之间没有显著的线性关系。2、生育期降水与0℃积温的交互作用显著影响了小麦成熟期根冠比。随着生育期0℃积温在1796℃-2861℃范围内增加,生育期降水增加时成熟期根冠比下降的幅度增大。当生育期降水低于155mm时,随着生育期0℃积温的增加,成熟期根冠比上升。当生育期降水高于155mm时,随着生育期0℃积温的增加,成熟期根冠比下降。3、生育期降水与耕作层土壤黏粒含量的交互作用显著影响了小麦成熟期根冠比。随着耕作层土壤黏粒含量在18%-28%范围内增加,生育期降水增加时成熟期根冠比下降的幅度减小。当生育期降水低于225mm时,随着耕作层土壤黏粒含量的增加,成熟期根冠比下降。当生育期降水高于225mm时,随着耕作层土壤黏粒含量的增加,成熟期根冠比上升。4、比较不同生育阶段降水对小麦光合产物分配模式的作用,花期后降水显著影响了小麦成熟期根冠比和产量。随着花期后降水增加,成熟期根冠比显著下降,产量显著上升。随着花期后降水占生育期降水的比例增加,成熟期根冠比显著上升,产量没有显著变化。5、随着耕作层土壤有机质的增加,小麦成熟期根冠比显著下降,产量显著上升。6、干旱环境下,孕穗期小麦根冠比显著增加,光合作用固定的新同化碳总量下降,更高比例的新同化碳分配到地下并且完成地上地下碳分配所需的时间增加。7、随着成熟期根冠比增加,小麦产量显著下降。成熟期根冠比影响了花期到成熟期降水对小麦产量的作用,成熟期根冠比低于0.24时,随着花期到成熟期降水的增加,产量上升。成熟期根冠比高于0.24时,随着花期到成熟期降水的增加,产量下降。综上所述,耕作层土壤有机质,耕作层土壤黏粒含量,小麦生育期降水,小麦生育期降水格局和生育期0℃积温共同影响着小麦光合产物的分配模式。生育期降水对小麦成熟期根冠比的作用方向不受其他环境因子的影响,而其作用程度受到耕作层土壤黏粒含量和生育期0℃积温的影响。生育期0℃积温和耕作层黏粒含量对小麦成熟期根冠比的作用方向和影响程度都取决于生育期降水量的取值。耕作层土壤有机质与小麦花期后降水都与小麦成熟期根冠比呈负相关关系,与产量呈正相关关系。小麦成熟期根冠比与产量呈负相关关系,这一关系的方向不受生育期降水和降水分布格局的影响。