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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

水稻是我国及世界重要的粮食作物，我国60%以上的人口以水稻为主食，稻谷产量在我国粮食生产中位居首位，我国是世界上最大的水稻生产国和消费国。作为一种原产热带和亚热带的喜温作物，水稻的生长对水分、光照等气象条件都有一定要求，尤其对温度条件非常敏感，过高的温度会对其生长发育和产量、品质形成过程造成严重的危害。水稻高温热害一般是指在水稻抽穗结实期，气温超过水稻正常生育温度上限，影响正常开花结实，造成空秕粒率上升而减产甚至绝收的一种农业气象灾害。长江中下游是我国最重要的水稻种植带，其水稻种植面积占全国水稻总面积的70%左右，总产量占全国粮食产量的30%左右。此稻作区属于亚热带和暖温带的过渡带，区域气候环境复杂，且由于夏季7-8月常受副热带高压的影响，易出现持续高温天气，而此间双季稻与单季中籼稻正处于孕穗和抽穗开花的“敏感时期”，因此也是全球罕见的水稻花期高温危害严重发生带，长期以来受到科学研究者的极大关注^[1]。湖南省及湖北省同处长江中游，都属于中国主要的水稻产区，其中湖南省水稻的常年播种面积占总粮食作物面积的80%左右，年稻谷产量占全省各种粮食作物总产的86%以上，稳居全国第一位；湖北省的水稻播种面积占粮食作物总面积的50%以上，总产占70%左右。近年来，在全球气候变暖的大背景环境下，中国增暖尤为明显，水稻高温热害的风险增加。据peng s等的研究中指出，气温每上升1℃，水稻产量将会下降10%。尤其在水稻结实期，温度上升1～2℃，产量将下降10%～20%^[2]。陈楠楠在温度和二氧化碳升高对稻麦产量及生物量影响的整合分析研究中也指出，如果不采取措施，到 21 世纪后半期，在高温热害的影响下，小麦、水稻、玉米等几种主要农作物产量可能下降 37%，严重威胁我国粮食安全^[3]。因此，深入研究气候变化背景下两湖地区水稻高温热害时空分布具有深远意义，可为未来此地区农业生产中水稻栽培管理，防灾减灾等提供科学依据，对保障国家粮食安全具有重要作用。

国内外研究现状

2.1水稻高温热害机理的研究

水稻在高温胁迫下的表现因生育时期而异，国内外学者对水稻的高温危害机理的许多研究表明，水稻对高温有三个敏感期：一是花粉母细胞减数分裂期。对于热敏感水稻品种，减数分裂期高温可使花药开裂率、花粉育性、每穗颖花数、千粒重显著降低，继而导致结实率下降；二是抽穗开花期。根据西山岩男的研究，开花期是水稻受高温影响最大的时期，也是高温热害最严重的时期，特别是开花当天适逢高温，最易诱发小花的不育性，从而造成受精障碍，进而导致结实率下降而影响产量^[4]。任昌福等及王才林等对高温对水稻结实率的影响中也指出，开花期高温会导致花药开裂困难，花粉量减少、花粉活力下降，且抑制花粉管伸长，影响正常授粉受精过程，以致结实率降低^[5～6]。三是灌浆初期和中期。灌浆期高温可导致灌浆期缩短，光合同化物积累量降低、秕谷粒增多、粒重下降、进而影响产量。

张倩等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，应用 wofost作物模型模拟了不同发育时段高温热害对早稻和中稻生长发育及产量的影响，评估了长江中下游地区高温热害对水稻的影响程度。研究表明: 高温主要影响早稻和中稻的孕穗、开花和灌浆，受高温影响减产程度依次为灌浆期最大，开花期次之，孕穗期最小；当高温强度和持续日数增加到某一数值，中稻开花期高温减产开始大于灌浆期。对于典型高温年份，无论早稻还是中稻减产率均高达 30%以上，为重度灾害，而且中稻的最大减产率一般要大于早稻^[7]。

2.2高温热害指标的研究

2. 研究的基本内容

1.根据国内外对水稻高温热害时期的研究可知，水稻最易受高温危害的时期为抽穗扬花期。又根据对水稻高温热害指标的研究，分析并选取合适的高温热害气象指标以及高温热害强度指标，作为本课题研究的标准。

2.基于已获取的资料，选取两湖地区（湖北省、湖南省）的近40年至50年左右的日气象资料和水稻发育期资料，分析各地水稻在抽穗扬花期所受高温热害的情况。

3. 利用数理统计方法、arcgis工具等研究两湖地区水稻高温热害的时间、空间分布规律，包括高温热害频次的发生规律、高温热害强度的区域的发生规律等，绘制有关图表，进行分析及讨论。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

拟采用的方法：利用excel、spss等工具处理原始数据，对缺失的数据采用线性内插等方法进行处理。利用arcgis等工具进行绘图，得出直观的空间分布情况。

进度计划：

4. 参考文献

[1]姚萍,杨炳玉,陈菲菲,刘雯.水稻高温热害研究进展[j].农业灾害研究,2012,(04):23-25 38.

[2]peng s，huang j，sheehgsj e，et al．rice yields declinewith higher night temperature from global warmin［j］．pans 2004，101(27):9971－9975．

[3]陈楠楠．温度和二氧化碳升高对稻麦产量及生物量影响的整合分析研究[d].南京:南京农业大学，2012．