水稻是我国主要的粮食作物，在全球变暖的背景下，水稻生产面临着巨大的挑战。水稻物候期受气候变化和气象灾害的影响极大，其变化将直接影响水稻产量。对水稻物候的研究可以提高我们对水稻生长发育的认识，为水稻生产提供科学依据。本文搜集了大量中国水稻物候观测数据、水稻灾害观测数据以及气象观测站的气象数据，结合观测和模型模拟的方法分析了影响水稻生长发育的气象要素。　　 目前研究作物物候的方法主要有分析物候观测数据和利用物候模型模拟作物物候。基于此本研究开展了以下几个方面的研究工作:　　 (1)利用近三十年我国农业气象观测站的水稻物候观测数据，研究水稻物候时空变化特征;　　 (2)在区域尺度上校正多个水稻发育期模型的参数并进行验证，对比各模型的模拟差异。利用未来情景气候数据，同时利用多个模型模拟水稻物候对未来气候变化的响应;　　 (3)通过分析灾害及水稻物候的观测数据，探讨中国水稻的高温热害、低温冷害、干旱、洪涝及病虫害发生的时空变化特征;分析影响水稻高温热害、低温冷害、干旱及洪涝灾害的气候要素，并对未来情景下水稻热害的响应进行了讨论;　　 文章得到的主要结论如下:　　 (1)在对水稻物候期观测数据进行系统科学的分析的结果表明，由于温度的升高，水稻的各个物候期都发生了不同程度的提前。在水稻的发育期(GrwoingPeriod，GP)阶段的积温主要是增加的。水稻营养发育阶段(VegetativeGrowingPeriod，VGP)阶段的变化除了受到温度的影响外，在一定程度上也受日长的影响，VGP长度变化的空间格局主要由温度和日长的影响造成。水稻品种从移栽到抽穗以及成熟期间的热需求特性在过去几十年里逐渐增加。在今后的研究中，需要考虑关于水稻品种对气候变化的适应。研究结果同时表明，尽管农艺因子对作物生长发育有着复杂的影响，但是在过去几十年里，气候变化对水稻物候的变化是起到了主要的作用;　　 (2)针对CERES-Rice，ORYZA2000，RCM，Betamodel和SIMRIW模型，在每个区域上分别对早稻、晚稻和一季稻进行了参数校正，校正后的模型取得了较好的模拟结果。在不同的区域之间，不同模型之间，模拟结果存在较大的差异。由于模型构造不同，当温度处在水稻发育温度下限和水稻最适发育温度之间时，各模型之间水稻发育速率对温度的响应较为一致，只是下降的速率略有不同。而当水稻发育温度超过水稻最适发育温度时，各模型所体现的水稻发育速率对温度变化的响应机制存在着较大的差异。在未来情景下，由于温度的升高，水稻的发育期普遍缩短了0.45-5.78天。然而在东北地区，尽管均温升高，但由于温度的波动加剧，极端温度发生的频率增加，一季稻的发育期反而发生了延长;　　 (3)通过对比2000-2009年和1990-2000年两个时间段的水稻灾害发生情况，研究表明2000-2009年的气候条件较前一时段更暖，热害在我国东南地区的发生频率增加。冷害在我国西南和东北地区发生频率增加。干旱灾害在我国东南和东北地区呈增加趋势，西南和东部呈降低趋势。洪涝灾害在水稻主产区呈增加趋势。水稻灾害的观测数据和灾害气象指标在时空变化上的一致性说明:近20年来水稻灾害的变化可以归结为气候变化和极端气象事件的影响。然而结果表明这些灾害和气候变化以及极端气象事件之间的关系比较复杂。通过合理有效的农业管理，可以降低农作物的灾害;　　 过去几十年里，水稻生长发育过程受到气候变化的强烈影响，分析观测数据和模型模拟手段是研究水稻生长发育过程不可或缺的重要手段。通过水稻物候观测数据对多个水稻模型在区域尺度上进行参数校正，比基于站点的得到参数更具有普适性。利用多个模型同时研究了未来情景下水稻物候变化对气候变化的响应，比单一模型研究的结果更具可信度。在水稻灾害方面，利用气象指标获得的水稻受灾情况与水稻灾害观测数据统计的情况保持了较好的一致性。为将来热害和冷害对水稻发育影响的参数化方案融合至水稻物候模型中的研究提供了一定的基础。