选取区域气候模式PRECIS输出的未来A2和B2气候情景（2071-2100年）及基准气候条件（1961-1990年）气象要素资料，利用联合国粮农组织(FAO)推荐的方法和侯光良法等分析四川盆地冬小麦生育期内主要气候资源（≥0℃积温、日照时数、降水量、参考作物蒸散量和缺水率）和冬小麦生产潜力（光合、光温和气候生产潜力）的时空变化特征。结果表明，与基准气候条件相比，在A2和B2情景下，2071-2100年冬小麦生育期内≥0℃积温、日照时数和参考作物蒸散量在四川盆地大部地区呈增加趋势。A2情景下，2071-2100年降水量在盆南和绵阳部分地区呈减少趋势，而在其它地区呈增加趋势；缺水率在盆地大部地区呈增加趋势。B2情景下，2071-2100年降水量在盆地大部呈减少趋势，仅在川东北地区呈增加趋势；缺水率在大部地区呈增加趋势。未来四川盆地大部地区冬小麦受干旱灾害的风险加大。在A2和B2情景下，2071-2100年盆地大部地区冬小麦光合、光温和气候生产潜力呈增加趋势，未来四川盆地气候资源变化对冬小麦的增产有利。

利用新疆101个气象站1961-2010年逐年极端最低气温资料，采用均方差法计算各站多年平均极端最低气温以及80%、90%和95%保证率极端最低气温，使用线性趋势分析、Mann-Kendall检测以及基于ArcGIS的空间插值技术，对近50a新疆不同保证率下极端最低气温时空变化规律及其对冬小麦和主要果树安全越冬的影响进行分析。结果表明：（1）新疆平均极端最低气温和不同保证率的极端最低气温的空间分布呈南疆高，北疆低；平原和盆地高，山区低的格局。（2）全疆平均80%、90%和95%保证率的极端最低气温分别较平均极端最低气温低-2.7℃、-4.2℃和-5.4℃，偏低幅度的空间分布呈东南向西北递增的特点。（3）近50a，新疆平均极端最低气温以0.74℃/10a的倾向率呈极显著上升趋势（P＜0.01），并于1980年发生突变，上升倾向率和突变年前后上升幅度的空间分布总体呈北疆大，南疆小；平原大，山区小的特点。研究结果对科学制定越冬作物种植规划，选择适宜的耐寒作物品种，采取科学有效的农作物安全越冬管理技术具有重要意义。

连续两年对华北五省区（北京、天津、河北、山东、山西）日光温室的微气候进行测试，经分析对比，选用日平均气温、日最高气温、日最低气温、夜间日平均气温、夜间室内外日平均温差、日最低气温≤8℃的日数、白昼相对湿度和夜间相对湿度8个指标来分析评价日光温室的热环境性能，并明确给出各指标的定义。结果表明：8项指标可真实反映日光温室的热性能状况。华北地区日光温室室内日平均气温为10～15℃，日最高气温20～30℃，日最低气温5～10℃，夜间平均气温5～10℃，夜间室内外温差15～20℃，白昼相对湿度60%～80%，夜间相对湿度99%。华北地区室内高湿及夜间温度偏低问题仍十分突出。综合各项指标，山东日光温室的室内环境性能相对较优。研究结果对了解华北地区各类典型日光温室环境性能并确定统一的温室热环境评价指标，增强不同地区温室间热性能的可比性具有实际意义。

为提高日光温室越冬栽培时土壤耕层温度，在温室南墙内侧分段填埋20cm (T1)、30cm（T2）、40cm（T3）3种不同高度泡沫板，以不填埋泡沫板为对照（CK）。连续30d观测并记录温室内离南墙30cm处不同深度土壤的温度值，从而对不同高度泡沫板的保温效果进行分析。结果表明，在温室南墙内侧填埋泡沫板有利于增加室内土壤耕层温度，且土壤耕层温度与填埋泡沫板高度呈正相关。在试验范围内以填埋40cm深度泡沫板效果最佳，与CK相比，南侧边际耕层温度可增加1～2℃。填埋泡沫板在晴天不影响土壤蓄热，而雪天、阴天土壤温度也可保持在8℃以上，避免了冻害的发生，在不影响作物（番茄）正常生长的条件下还可有效提高根系活力。研究结果可为减少气象灾害对温室生产的影响以及指导日光温室越冬茬作物生产提供依据，在越冬茬作物栽培中具有推广意义。

依据浙江省慈溪市2006-2009年塑料大棚小气候数据进行季节和天气状况分类，以棚外气象要素为自变量进行逐步回归模拟得到棚内气温二阶谐波模型所需参数，据此构建冬春季晴、昙、阴3种天气状况下塑料大棚内24h气温谐波预测模型并进行验证。结果表明：晴天和昙天的气温预测值与实测值间拟合直线方程的决定系数均在0.92以上,预测值与实测值间的均方根误差（RMSE）在3.0℃以内，绝对误差在2.4℃以内；阴天气温预测值与实测值间拟合直线方程的决定系数均在0.79左右，RMSE在3.0℃以内，绝对误差在2.0℃左右。从均方根误差和绝对误差来看，昙天预测模型精度最高，阴天次之，晴天最低；相同天气状况下冬季预测模型精度均略低于春季，两季相差在0.1～0.4℃。棚内预测气温相位均略提前于棚外，晴、昙天比阴天明显，冬季比春季明显；棚内日最低气温始终低于棚外，以晴天尤其明显，昙天次之，阴天基本持平；相同天气状况下春季均明显低于冬季。本研究论证了谐波分析方法在特定条件的塑料大棚气温日变化模拟方面的可行性，可为大棚小规模种植管理工作提供参考。

采用田间开放式增温系统在南京信息工程大学试验田设置4个处理：常温+翻耕（CK）、夜间增温+翻耕（W）、常温+免耕（NT）、夜间增温+免耕（WNT）种植大豆，观测其生物量、籽粒产量和构成因子以及氮（N）、磷（P）累积和转运特征，分析各处理对大豆生长及N、P养分吸收利用的综合影响。结果表明：（1）与对照相比，全生育期内大豆植物生物量在夜间增温（W）下均显著减小（P＜0.05），降幅为6%～25%。籽粒产量、单株粒数、单株粒重和百粒重均有一定减小，但未达显著水平。分枝期和开花期，植物N素累积量分别下降30%和20%，P素累积量均下降39%。（2）免耕处理（NT）未对大豆籽粒产量及构成因子产生明显影响，但显著降低了植物生物量、营养器官的N、P转运量和转运率（P＜0.01）。（3）增温+免耕处理（WNT）下，植物生物量和籽粒产量均极显著减小（P＜0.01），分别降低29%和34%，大豆单株粒数、单株粒重和百粒重分别减小22%、22%和3%。植物成熟期N、P累积量在WNT处理下分别下降20%和22%，显著低于其它3个处理。研究结果表明，夜间增温或免耕单一因素对大豆籽粒产量及产量构成因子的影响效应较小，而夜间增温叠加免耕措施则显著抑制了大豆籽粒产量和N、P素累积量。因此，在夜间土温增高条件下采用免耕措施对大豆生产将产生不利影响。研究结果对未来气候背景下，建立长江下游地区的保护性耕作技术体系具有实践指导意义。

通过参数修订建立了适合天津地区的棉花各生育期温、光、水气候适宜度评价模型，计算了历年天津棉花3种气候因子的适宜度指数，在分析其变化规律的基础上，建立了可以在棉花不同生育期进行的产量动态预报模型。结果表明，1964-2009年天津地区棉花生育期的气温适宜度指数呈上升趋势，增幅为0.016/10a；日照适宜度指数呈下降趋势，降幅为0.025/10a；降水适宜度指数的线性变化趋势不显著，但具有明显的阶段性特点。利用1995-2009年资料回归分析建立的产量动态预报模型，除播种期外，其它4个生育期（苗期、现蕾期、花铃期和吐絮期）模型均通过0.05水平的显著性检验；对模型进行历史资料回代表明，2000年以后准确率较高，87.5%的年份回代准确率在80%以上,各生育期平均准确率均在88%以上；利用模型对2010、2011年棉花产量进行动态预报验证，准确率均在95.5%以上，表明模型预报效果较好，能够满足业务服务需要。

2010年和2011年春季，在吉林省中部玉米主产区开展玉米分期播种和土壤水分胁迫田间试验,每年均设3个播期和4个水分处理，观测播种-7叶期间的土壤水分、灌水量、降水量、气温，以及7叶期后的玉米发育期株高、叶龄和生物量，采用回归分析方法分析土壤水分变化对玉米长势的影响。结果表明，春季土壤持续缺水抑制玉米幼苗茎叶生长，减缓生物量积累。玉米相对叶龄、相对株高和相对干重（均为与对照相比）与播种-7叶期平均土壤湿度间均为显著的二次函数关系，土壤湿度每降低1个百分点，玉米苗期相对叶龄、相对株高和相对干重分别降低5.5、5.6和11.0个百分点。0-20cm土层平均土壤湿度在21.5%～24.0%(或同期土壤有效水量在70～85mm)时最适合玉米幼苗生长；土壤湿度降至18%，则玉米苗相对叶龄、相对株高和相对干重分别从适宜土壤湿度条件下的100%降至80%、85%和70%左右；当土壤湿度处于16%以下时，相对叶龄、相对株高和相对干重分别降至68%、70%和50%以下。研究结果对玉米苗情评价、春旱影响评估及灌溉均具有指导意义。

利用河套灌区农业气象试验站近20a的大田生产和气象资料，基于作物生理发育时间恒定原理，并充分考虑光、温、水3种气象条件对玉米发育进程的影响，建立基于气候适宜度的河套灌区玉米发育期模拟模型。利用模型计算巴彦淖尔市和土默特左旗两站的玉米生理发育时间，并模拟两站共10a的玉米发育过程，利用RMSE、配对样本T检验和MAPE3种方法对模拟结果进行检验。结果表明：模型对玉米营养生长阶段和全生育期的模拟较精确，对生殖生长阶段各个发育期的模拟也通过了0.05水平的显著性检验，出苗期、七叶期和全生育期模拟值与观测值的相关系数分别达到0.753、0.786和0.996，RMSE值分别为2.324、2.846和3.771d。说明综合考虑光、温、水气象条件后可提高模型的准确性，该模型可用于河套地区玉米的生育期和产量预报。

利用1961-2010年黑龙江省70个地面气象站逐日平均气温资料，应用气候倾向率统计方法，结合ArcGIS软件，对黑龙江省玉米播种开始日期及其气候倾向率的空间差异、现有推广品种及救灾品种最迟播种日期的空间分布进行分析。结果表明：黑龙江省大部玉米始播期在4月下旬-5月上旬，松嫩平原大部在4月22日-5月5日，三江平原大部及牡丹江地区局部在4月26日-5月5日，其它地区在5月6-20日。50a中，黑龙江省部分地区玉米始播期呈显著提前趋势（P＜0.05），全省平均变化趋势不显著。各地玉米始播期提前幅度不同，黑河大部、齐齐哈尔大部提前幅度最大。现有推广品种的最迟播期中晚熟品种在5月中旬；松嫩平原中熟品种大部在5月下旬初；三江平原和牡丹江地区中熟品种最迟播期在5月下旬末，早熟和早中熟品种在5月下旬初。救灾品种的最迟播期自北向南呈延迟趋势，在6月1-23日，大部地区集中在6月11-15日。研究结果可为黑龙江省玉米作物应对气候变化及有效防御玉米早播的潜在风险提供科学依据。

在大田设置不同覆盖方式和沟垄种植试验,以露地平作为对照，通过测定不同处理下马铃薯的出苗率、产量和土壤含水量等指标,分析覆膜和垄作的影响效果。结果表明，（1）覆膜处理马铃薯出苗率和株高明显高于对照（P＜0.05），其中，覆膜垄作效果最明显，比对照高出11.72%～14.94%和10.65～12.35cm。（2）与对照相比，覆膜处理均能提高马铃薯田的土壤含水量和水分利用效率（P＜0.05），覆膜垄作比覆膜平作效果更显著（P＜0.05）。（3）覆膜处理可明显提高马铃薯产量（P＜0.05），再加上垄作对马铃薯薯块的增产效果更明显。所有处理均提高了马铃薯的商品率（P＜0.05），覆膜垄作处理比覆膜平作提高幅度更大。因此，在黄土高原旱地采用覆膜垄作方式种植马铃薯可显著增加产量并提高水分利用效率，而全覆单垄种植方式的经济效益更高。

以江西早稻“五优157”为材料，于2012年3-7月在南京信息工程大学人工气候箱内进行灌浆初期3d、6d、9d的高温胁迫试验（35℃/28℃，昼/夜），并以适宜温度条件为对照（30℃/25℃，昼/夜），选择早稻上3叶（剑叶、倒1叶、倒2叶）测定其不同时长高温处理光响应曲线，于胁迫解除后第1、3、6、9和12d测定其光合速率和荧光参数，以探讨不同时长高温胁迫对早稻光合特性的影响。结果表明：（1）早稻上3叶叶绿素含量、净光合速率（Pn）、光饱和点(LSP)、PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）和PSⅡ实际量子产量（ΔF/Fm′）均随胁迫天数的增加而下降。（2）HT3d、HT6d、HT9d处理早稻上3叶的光能利用效率分别比对照降低47.29%、71.21%和79.72%。（3）水稻经过HT6d、HT9d处理后，经12d适宜温度环境下恢复，叶片最大光合速率仅为对照的63.28%和32.04%，而Fv/Fm仅为对照的86.64%和62.57%。研究表明高温（35℃/28℃）胁迫小于6d时，早稻可在适宜温度环境下逐渐恢复光合能力；而高温胁迫达到或超过6d，则会对早稻叶片光合系统造成严重伤害。

基于对福建番木瓜引种的寒（冻）害的致灾因子危险性和防寒防冻能力分析，利用福建南亚热带番木瓜引种区历年气象资料和其它社会经济资料，构建番木瓜引种寒（冻）害的综合风险评估指标体系；应用层次分析法和熵权系数法确定风险指标权重，采用多指标综合分析法构建风险评估模型，利用模型计算评估单元的风险指数并制作风险精细区划图，对福建省引种番木瓜的寒（冻）害风险进行评价与区划。结果表明：福建番木瓜引种的寒（冻）害低风险区主要分布在晋江市以南沿海县市的低平区域，该区适宜番木瓜引种；中风险区主要分布在长乐市至泉州的沿海低平区域，厦门同安区、漳州的龙海县、长泰县、漳州市辖区的大部低平区域及漳浦县、云霄县、诏安县的部分区域，该区可作为次适宜引种区域；其余可能引种区寒（冻）害风险较高，其中高海拔地区风险高，不适宜引种。历史个例验证表明，风险评估结果与实际情况较相符，可为番木瓜的合理布局及防灾减灾提供参考。

将江苏省气候、土壤、水稻产量、田间试验等相关资料作为CERES Rice模型的输入文件，通过校准和验证获得江苏水稻品种徐稻2号的遗传参数，利用WCRP耦合模式CMIP3的多模式数据下的A2和A1B两种方案，并结合CERES Rice模型，模拟分析A2和A1B两种情景下2020s（2011-2040）时段不同高温强度及其持续时间的热害对水稻产量的影响。结果表明，CERES Rice模型在江苏地区具有较好的模拟能力；A2和A1B两种情景下高温热害会使江苏省水稻产量下降，最高减产率为17%。高温强度一定时，高温持续日数越长，水稻减产率越大。高温持续日数一定时，温度越高对水稻造成的危害越重。可见，未来气候情景下孕穗-抽穗期高温热害将使江苏省水稻减产，研究结果可为合理制定江苏水稻生产防灾减灾措施提供理论支撑。

利用陕北20个测墒站不同土层深度的土壤湿度和对应的MODIS卫星资料，分析了3种干旱遥感指数即改进型能量指数（MEI）、垂直干旱植被指数（PDI）和地表含水量指数（SWCI），由此得到陕北旱情空间分布图，并对其分等定级。结果表明：3种遥感干旱监测模型监测土壤水分的最佳土层深度均为20cm，其次为10cm。对2008年4-9月的植物生长季土壤相对湿度进行动态反演表明，3种指数均能及时、准确得到大范围的土壤含水量情况及旱情，适宜在当地应用推广。

采用时滞互相关法，利用陕北地区1999-2010年旬平均温度、降水数据和SPOT NDVI数据，分析植被覆盖对水热条件的年内时滞响应。结果表明：（1）陕北南部植被覆盖较好，NDVI平均值（TN）与旬平均温度（TT）、旬降水量（TP）的相关程度高，相关系数在0.9以上,响应迅速,滞后时间为1～2旬；而地处毛乌素沙漠南缘的风沙草滩区，TN与TT、TP的相关程度相对较低,相关系数在0.75～0.85,响应时间也相对较长，多数区域滞后时间为3～5旬。说明水热条件好的区域相关程度高且响应迅速，而水热条件差的区域相关程度低且响应较慢。从不同生态亚区来看，盆地和黄土塬梁沟壑区对水热因子的综合响应程度比黄土丘陵沟壑亚区及典型草原生态亚区高。（2）气温年内变化对植被NDVI的影响程度从南向北逐渐减小，南部密集灌丛与TT的相关系数最大，为0.947，北部沙漠区最小，为0.902。降水量年内变化对植被NDVI的影响中以耕地为最大，平原草原和低山草原次之，沙漠区最小。耕地NDVI与TP的相关系数为0.926，沙漠的为0.853。与气温的相关程度高且响应快的植被，其生长对温度的要求也高，相关程度低且响应慢的植被，其生长对气温的要求也低。植被对年内降水的响应与温度相似。研究结果可为陕北地区优化植被种植类型提供理论依据。

选取由卫星遥感反演得到的云光学厚度和云量资料，与由地面观测的太阳辐射数据计算的云削减量进行多种函数形式的回归分析，发现幂函数形式的拟合效果最好（P＜0.01），经分析，式中各项指标物理意义明确、合理。利用该模型对福建省2012年66景典型有云覆盖下地表太阳总辐射时曝辐量进行估算，结果与地面实测值间相关系数达0.975，平均相对误差为19%；对于地面实测时曝辐量大于1MJ·m-2·h-1的有云覆盖地表，时曝辐量的平均相对误差仅11%。本文方法可完全采用卫星资料计算有云覆盖下地表太阳能，克服了以往建立辐射估算模型主要采用气象台站常规云观测资料、在精度和空间推广稳定性方面的不足，所建模型对地面观测站点稀少、大气环境局地性较强的福建地区具有明显优势。

本文以全国基本气象台站实时观测信息和同期历史资料为依据，全面分析了玉米、一季稻、晚稻、大豆、棉花等主要秋收作物生长季内的农业气象条件。结果表明，2013年秋收作物主要生长季内，全国大部光热较为充足，降水接近常年同期，气象条件总体利于秋收作物生长发育和产量形成。其中，东北地区低温、春涝“双碰头”，致使春播延迟，但主要生长季热量充足，且秋季初霜期正常偏晚，对作物生长发育和灌浆成熟较为有利；西北地区东部、华北、黄淮东部降水较常年同期偏多，干旱影响偏轻，气象条件总体好于常年；长江流域夏季高温伏旱严重，给秋收作物造成一定影响；江南、华南台风影响频繁,秋季寒露风偏轻，总体利大于弊。