摘要:揭示未來氣候變化對(duì)黃淮海平原冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)作物物候和產(chǎn)量的影響,,對(duì)保障我國(guó)糧食安全具有重要意義,。本研究基于文獻(xiàn)收集的多站點(diǎn)多年份大田試驗(yàn)數(shù)據(jù)來校準(zhǔn)和驗(yàn)證APSIM-Wheat和APSIM-Maize模型,并結(jié)合CMIP6數(shù)據(jù)集10個(gè)全球氣候模型(Global climate models,,GCMs)預(yù)測(cè)的未來氣象數(shù)據(jù),,驅(qū)動(dòng)校準(zhǔn)驗(yàn)證后的APSIM模型,模擬分析了SSP2-4.5和SSP5-8.5兩種溫室氣體排放情景下黃淮海地區(qū)冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)在2021—2060年(2040s)和2061—2100年(2080s)作物物候期和產(chǎn)量的變化情況,?;诙嘣€性回歸方法分析其變化趨勢(shì),并結(jié)合隨機(jī)森林(Random forest,,RF)模型分析了氣候要素與作物生殖生長(zhǎng)期變化對(duì)作物產(chǎn)量的正負(fù)效應(yīng)及其重要性,。結(jié)果表明:與基準(zhǔn)期(1981—2020年)相比,冬小麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期總體縮短,,生殖生長(zhǎng)期總體延長(zhǎng),,產(chǎn)量增加,,且在SSP5-8.5情景下變化更明顯;與基準(zhǔn)期相比,,夏玉米營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、生殖生長(zhǎng)期都將縮短,,產(chǎn)量增加,,但相較于SSP2-4.5,夏玉米在SSP5-8.5情景下出現(xiàn)減產(chǎn)趨勢(shì),;與SSP2-4.5相比,,在SSP5-8.5情景下冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)的周年全生育期縮短,周年總產(chǎn)量增加,,且冬小麥產(chǎn)量占比有所增加,。在未來時(shí)段,冬小麥產(chǎn)量主要與生育期內(nèi)太陽(yáng)輻射,、日均溫及累計(jì)降雨量之間呈正相關(guān)關(guān)系,,但日均溫及累計(jì)降雨量的增加不利于在SSP5-8.5情景下2080s時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)冬小麥增產(chǎn);夏玉米產(chǎn)量與氣象因子的相關(guān)性與冬小麥類似,,但夏玉米產(chǎn)量始終與日均溫直接呈顯著負(fù)相關(guān),。通過隨機(jī)森林模型分析可知,冬小麥生殖生長(zhǎng)期,、生育期內(nèi)累計(jì)降雨量對(duì)冬小麥產(chǎn)量影響最大,;夏玉米生育期內(nèi)CO2濃度、日均溫及累計(jì)降雨量對(duì)夏玉米產(chǎn)量影響最大,??傮w上,未來氣候變化將導(dǎo)致黃淮海地區(qū)冬小麥生殖生長(zhǎng)期延長(zhǎng),,夏玉米生殖生長(zhǎng)期縮短,,產(chǎn)量增加;但隨著時(shí)間推移,,溫度及降雨量對(duì)作物產(chǎn)量的正效應(yīng)會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)效應(yīng),,導(dǎo)致夏玉米在SSP5-8.5情景下2080s時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)減產(chǎn)趨勢(shì),可見未來作物產(chǎn)量變化主要取決于氣候因子對(duì)作物產(chǎn)量的正效應(yīng)與作物生長(zhǎng)期縮短的負(fù)效應(yīng)的共同作用結(jié)果,,而非單一因素所決定,。本研究可為黃淮海地區(qū)冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)作物生產(chǎn)及應(yīng)對(duì)未來氣候變化影響提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。