摘要:揭示未來氣候變化對黃淮海平原冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)作物物候和產(chǎn)量的影響,對保障我國糧食安全具有重要意義,。本研究基于文獻收集的多站點多年份大田試驗數(shù)據(jù)來校準和驗證APSIM-Wheat和APSIM-Maize模型,,并結(jié)合CMIP6數(shù)據(jù)集10個全球氣候模型(Global climate models,GCMs)預測的未來氣象數(shù)據(jù),,驅(qū)動校準驗證后的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,,并結(jié)合隨機森林(Random forest,RF)模型分析了氣候要素與作物生殖生長期變化對作物產(chǎn)量的正負效應及其重要性,。結(jié)果表明:與基準期(1981—2020年)相比,,冬小麥營養(yǎng)生長期總體縮短,生殖生長期總體延長,,產(chǎn)量增加,,且在SSP5-8.5情景下變化更明顯,;與基準期相比,夏玉米營養(yǎng)生長期,、生殖生長期都將縮短,,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,;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。在未來時段,,冬小麥產(chǎn)量主要與生育期內(nèi)太陽輻射,、日均溫及累計降雨量之間呈正相關(guān)關(guān)系,但日均溫及累計降雨量的增加不利于在SSP5-8.5情景下2080s時間段內(nèi)實現(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相關(guān)。通過隨機森林模型分析可知,,冬小麥生殖生長期,、生育期內(nèi)累計降雨量對冬小麥產(chǎn)量影響最大;夏玉米生育期內(nèi)CO2濃度,、日均溫及累計降雨量對夏玉米產(chǎn)量影響最大,。總體上,,未來氣候變化將導致黃淮海地區(qū)冬小麥生殖生長期延長,,夏玉米生殖生長期縮短,產(chǎn)量增加,;但隨著時間推移,,溫度及降雨量對作物產(chǎn)量的正效應會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樨撔瑢е孪挠衩自赟SP5-8.5情景下2080s時間段內(nèi)出現(xiàn)減產(chǎn)趨勢,,可見未來作物產(chǎn)量變化主要取決于氣候因子對作物產(chǎn)量的正效應與作物生長期縮短的負效應的共同作用結(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)及應對未來氣候變化影響提供科學依據(jù)和理論指導,。