摘要
在全球气候变暖的大背景下，高温热害发生的次数越来越频繁，其持续时间和强度都日益加剧。水稻是江苏省的重要粮食作物，其生育期间的高温热害会造成水稻的严重减产。因此，探明江苏省水稻高温热害的发生规律，分析高温热害对水稻的影响程度，对于制定抵御高温热害措施有重要意义。 本研究在灌水处理试验的基础上，定量分析灌溉对高温热害时期水稻冠层的降温效果，研究抽穗扬花期水稻遭遇高温热害时灌溉对两个品种水稻光合速率、叶绿素含量、生理生化特性和产量的影响。利用江苏省15个气象站近50年的实测气象资料为原始数据，分析江苏省近50年气温、降水和日照时数的变化趋势，以及高温热害的发生频次和空间分布规律，运用ORYZA2000模型模拟未来气候背景下不同等级高温热害对不同品种水稻生长发育的影响。主要研究结论如下: (1)抽穗扬花期遭遇高温热害时，灌溉处理能有效地降低南粳44和陵两优268的冠层温度，其中日灌夜排4-5cm的灌溉处理对水稻冠层的降温，缓解水稻叶片体内抗氧化酶活性的变化，以及缓解高温引起的减产效果最为明显。在高温热害情形下，陵两优268的细胞膜稳定性优于南粳44，因此陵两优268的耐热性高于南粳44。 (2)江苏省在1961年-2010年气温呈上升趋势，50年来气温升高了1.6℃，年平均最低气温的气候倾向率为0.41℃/10a，上升趋势最为明显。90年代后气温呈显著上升。降水变化波动幅度不大，以12.3mm/10a的速率缓慢上升，降水突变发生在90年代末期。日照时数以-70.9h/10a的速率急速下降，其下降趋势在进入21世纪后尤为显著。 (3)利用江苏省南京信息工程大学农业气象试验站的田间观测资料，对潜在生长模式下的ORYZA2000模型进行参数调整及适应性验证，结果表明经调参后的ORYZA2000模型能较好地模拟江苏水稻的生长发育动态及产量的形成过程，模拟值和实测值存在较高吻合度。对生育期的模拟大部分误差在3天以内，对叶面积指数的模拟值稍高于实测值，模型对各生物量的模拟值中以对穗生物量的模拟效果最佳。 (4)在未来气候趋势下，南粳44全生育期较2010年减少13天，占全生育期的9.3％;陵两优268生育期缩短6天，占全生育期的4.4％。受高温热害影响，两个品种的生物量都有所降低、产量减少。高温强度一定时，高温持续时间越长，对水稻的影响越严重;高温热害持续时间一定时，高温强度越大，对水稻影响越重。灌浆期对高温热害的敏感程度大于抽穗期;结合以水调温灌溉试验结果，在未来高温热害时期，可采取4-5cm日灌夜排处理以满足抵御高温、降低冠层温度的要求。
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