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中国是世界上最大的水稻生产国,水稻种植面积和总产量分别居世界的第二和第一位。全球气候变暖,极端天气事件增加的背景下,近年来中国大部分地区水稻生长季温度升高,高温热害的强度和频率增加,已经严重影响水稻生产。研究利用1981-2009年水稻观测数据,1961-2010年气象数据和未来2021-2050年RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5气候情景数据,分析过去50a和未来30a中国水稻高温敏感期(孕穗-乳熟)高温热害频率、强度的时空变化情况,并尝试利用1981-2009年水稻高温敏感期高温积温和水稻减产率建立经验回归关系式,评估2021-2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5气候情景下,中国水稻轻、中、重度减产概率的空间分布,以期了解历史和未来近期中国水稻高高温热害风险的变化及其对产量的影响,为合理安排水稻生产,水稻高温减产预估提供科学依据。得到的初步结论如下:1.1961-2010年,中国水稻高温敏感期日最高气温超过35℃持续3d以上的日数(HSD,以下简称高温日数)和日最高气温超过35℃持续3d以上的有效积温(HDD,以下简称高温积温)平均分别为1.3d和2.0℃·d,高值区主要位于长江中下游地区。过去50a,高温日数和高温积温均以1980s为界限先减后增,总体无显著的变化趋势。从空间上来说,HDD在长江以北中部地区减少,在重庆和浙江大部增加,年际间波动则体现“南方水稻区大,东北、云贵小”的分布。水稻生长季各月HDD的变化不同,以江南(II)7月HDD的增加速率最快,为1.2℃·d/10a,其次为华南(III)8月,增加0.8℃·d/10a,东北地区6-7月拔节孕穗期HDD略有增加,而长江以北(I)和云贵(VI)地区7~8月HDD有减少的趋势。2.未来2021-2050年3种RCP情景下,中国大部分地区水稻高温敏感期高温热害频率和强度增加,其中,HSD在RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加1.08,1.23和1.49d,HDD分别增加3.89,4.19和4.81℃?d。高温热害强度和频率增加幅度最大的地区位于东北大部,长江中下游大部和华南地区西部,呈东北—西南带状分布,增加幅度最小的地区主要分布于东南沿海地区和西南大部分地区。由于基准时段热量资源的差异,未来RCP情景下各区域高温持续日数变化特征不同,其中长江流域(I,II)主要表现为持续5d以上高温事件的增多,持续1~2d的高温事件频次略有减少,华南(III)主要表现为持续3~5d高温事件的增多,东北单季稻区(V)主要表现为持续1~5d高温事件及持续8d以上高温事件的增多,而云贵单季稻区(VI)各级高温事件频次在RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5情景下依次减少。过去50a,中国水稻高温中心主要位于湖南北部地区,发生“南移北进东迁”的移动,未来2021-2050年,高温中心位于基准时段高温中心东北方向,北方高温热害增加幅度较南方更大,未来30年间高温中心在RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5情景下分别发生“南移”,“南移北进”和“北进”的迁移,北方水稻高温热害风险在3种RCP情景下依次加大。3.多元回归结果表明,抽穗开花期是水稻对高温热害最敏感的生育阶段,其次为灌浆期和全生育期。除东北单季稻区水稻减产率和SDD32呈显著的一元二次曲线关系外,其他各区水稻的高温减产率和HDD呈显著的线性负相关。减产速率H和高温减产阈值M的分布特征一致,长江以北单季稻(I)区最高,其次为江南(II)和华南(III)地区。HDD均值较高的地区,H和M值也较高。基准时段内,中国水稻高温减产以轻度为主(L1),风险为4.8%,中度(L2)和重度(L3)减产风险分别为2.4和0.05%。未来2021-2050年3种RCP情景下,除云贵地区外,中国水稻轻、中、重度高温减产风险均增加,并且主要表现为中度减产(L1)风险的增加,其次依次为重度(L3)和轻度(L1)。其中,水稻轻度(L1)和中度(L2)高温减产风险大幅增加的地区主要为华南(III)和长江以北水稻区(I),重度(L3)减产风险大幅增加的地区主要位于东北单季稻区(V)。