目前,全球气候正经历着以变暖为主要特征的显著变化,温度的升高改变了农业生产环境条件,高温导致的农业气象灾害对农作物的影响也日益突出,如何确保国家粮食安全及农业生产快速稳定发展,是我国农业面临的一个挑战。在此背景下,研究气候变化引起的高温热害对我国农业生产的影响具有较强的现实意义。本研究以长江中下游地区的气象资料和水稻生长发育观测资料为基础,用统计分析方法探讨了水稻高温热害发生的强度、频率和时空变化规律,确定了水稻高温热害危害较大的时段;并对WOFOST作物模型水稻遗传参数进行了调整检验,建立了水稻模型区域应用数据库,同时,还根据高温对水稻生长发育过程的影响,对模型进行了适当改进;应用改进后的模型,模拟不同发育时段高温热害对早稻和中稻生长发育和产量的影响,并以水稻减产率作为高温热害评估指标,模拟实际气象条件和平均气象条件下的水稻产量,对比分析模拟结果,评估了长江中下游地区高温热害对水稻的影响程度。得到的初步结论如下:1、高温热害天气主要集中在长江中下游南部大部分地区。日最高气温≥35℃的高温天气多发生在湖南、江西和浙江三省,主要高值区在江西省的贵溪、樟树、吉安及浙江省的丽水、金华等地;日平均气温≥30℃的高温天气发生日数除以上地区值较大外,在湖北省的嘉鱼、黄石等地区出现日数也较多。高温天气的多发年份有1966年、1967年、1971年、1978年、1988年、1994年、1995年以及2003年等。2、在水稻发育各阶段,当发生相同强度高温热害时,早稻减产程度依次为灌浆期最大,花期次之,孕穗期最小;中稻在温度达30℃时,各发育期减产与早稻相同,在温度为35℃时,当高温持续日数达3日开始,开花期减产程度开始大于灌浆期。随着高温持续日数增加,早稻和中稻孕穗期产量减幅较小,而开花期和灌浆期减产则显著增加。当发生相同持续日数高温热害时,早稻减产仍是灌浆期最大,孕穗期最小;中稻在高温强度小于34℃时,各发育阶段减产情况与早稻近似,当高温强度达34℃时开始,开花期减产程度略大于灌浆期,孕穗期减产仍为最小,所以温度强度较大的高温对中稻花期的影响更为严重。随着高温强度增加,早稻产量损失逐渐增加;中稻在温度较低时,减产幅度也随温度增加明显,但当高于某一温度后,减产幅度的增加减小。在不同强度和持续日数的高温影响下,一日的高温天气对早稻和中稻减产影响不大,随着高温强度和持续日数的增加,各发育阶段产量损失基本成线性关系递减。在相同生长条件下,早稻和中稻孕穗期受高温影响减产较小,开花期和灌浆期受高温影响减产较大,中稻的减产幅度一般要略大于早稻,且中稻更易遭受较严重的高温热害影响。3、对比分析平均气象条件及实际气象条件下的水稻产量,从时间变化上来看,早稻减产率波动变化较为明显,减产年份占研究总年份的52.2%,产量减少较多的几个年份是67年、71年、78年、88年和94年;中稻减产率波动要小于早稻,但减产年份要明显多于早稻,占总年份的69.6%,产量损失较明显的年份是67年、78年、94年、95年、03年及06年。从空间分布来看,在60年代,长江中下游北部部分地区,早稻有5～6年出现了减产,在70、80和90年代,减产出现年数大部分地区均在3～4年之间,到2000年以后,研究地区东北部大部分地区又有5～6年出现了减产;中稻在60年代,大部分地区减产年数出现较多,南部部分地区有7～9年出现减产,在70年代和90年代,在北部大部地区有5～6年出现减产,在80年代,西部大部分地区则出现了3～4年的减产,到2000年以后,研究区域东部部分地区又出现了5～6年的减产。4、高温天气多发的典型年份,水稻产量损失十分显著,无论早稻还是中稻减产率值最高均达30%以上,且减产区域多以重度灾害分布为主。其中,1967年高温对中稻产量的影响要大于早稻;1978年早稻和中稻受高温影响减产区域比较接近;1994年高温对早稻产量的影响范围明显大于中稻,而2003年则是中稻受高温影响程度明显大于早稻。在相同的高温年份,中稻的最大减产率值一般要大于早稻。因此总的来说,高温热害对中稻的不利影响大于早稻。