长江中下游地区作为我国的主要水稻产区,该区处于单双季稻的过度带,是典型的单双季稻混作区,每个地区可种植的熟性搭配种类较多;基于模拟产量来优化长江中下游地区的水稻种植制度以保证水稻的高产稳产,对我国的水稻和粮食安全都有十分重要的意义,也是农业气象研究的重要课题。面对全球变暖这已不可改变的现实,为了更好地应对气候变化对长江中下游地区水稻种植制度的影响;本文依据长江中下游地区近60年的气候数据,构建水稻产量模型,利用GIS技术研究优化后长江中下游不同地区水稻种植制度的时空分布规律,寻找最佳的熟制搭配;调整长江中下游地区的水稻优化种植制度。对未来水稻增产和稻作的可持续发展提供重要的理论依据。主要研究内容和结论如下:1.本文提出了在研究水稻气候条件适宜性的基础上,考虑水稻是否能达到最高产的水平,综合的评价长江中下游不同水稻产区的最适熟制搭配方式。2.结合当前长江中下游地区的常见水稻品种的特点,经验性的确定不同熟性品种的水稻生育期天数的范围。提出种植制度可能性区划的概念,选取了水稻安全期天数作为区划长江中下游地区不同种植布局可能性的气候区划指标。区划结果表明:安全期天数越长的地区越适合种植偏迟熟的品种。因此在保证水稻安全生产的前提下,应鼓励种植生育期长的种植制度。3.采用Logistic曲线拟合了不同熟性品种水稻的叶面积指数,并对采用高斯分层法对水稻冠层整体的光合有效辐射进行了模拟。综合考虑了寒露风对双季晚稻产量的影响,建立了以光照和温度等环境因子为主的产量模型,采用逐级订正的方法对水稻产量进行了定量的模拟,模拟产量与实际产量相近。整个长江中下游地区的模拟产量在3088.2kg/hm2~17347.5kg/hm2之间,个别高海拔山区产量较低,江西赣州、贵溪、遂川等地产量较高,均在16000kg/hm2的水平。大部分地区的模拟产量主要集中在13000kg/hm2~15000kg/hm2。4.计算了1955-1974年、1975-1994年、1995-2014年阶段内,长江中下游地区不同熟性搭配布局下的平均水稻模拟产量,以提取平均产量最高的熟性搭配方式优化该稻区的种植制度,并用ArcMap绘制了近六十年长江中下游地区的优化种植制度的动态分布图。5.根据长江中下游地区的优化种植制度的动态分布图分析了长江中下游地区的优化种植制度的时空分布特点与变化趋势。结果表明:长江中下游地区不同水稻优化种植制度总体上成纬向带状分布,从北向南不同地区的最优水稻熟性搭配的生育期逐渐变长。所占比重最大的熟性搭配为中熟早稻+晚熟晚稻,其次为中熟早稻+中熟晚稻的搭配布局方式。长江中下游地区近60年来的水稻优化种植制度的变化较明显,不同熟性搭配的优化种植制度均有所北移,大约向北移0.6-0.8个纬度。合理的分析和调整各地相应的种植制度,确保当地水稻的高产稳产。