杨海龙 蔡金洋

摘要  基于各类温室、气室以及开放式大气CO2浓度和温度增高系统的已有研究结果的基础上，分析了CO2浓度、温度及其交互作用下对水稻生育期、叶面积指数、光合参数、干物质生产与分配以及产量的影响，比较粳稻和籼稻亚种研究结果的异同点，阐述其生理原因，将有助于系统地分析气候变化对水稻生长的影响，更好地迎接未来气候变化对粮食安全的挑战。

关键词  CO2浓度;温度;水稻;生长发育;影响

中图分类号  S  511文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2020）04-0024-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.007

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

A Review on the Effects of Increasing Atmospheric CO2 Concentration and Temperature on Rice Growth and Development

YANG Hai-long，CAI Jin-yang  （Jiaxing Academy of Agricultural Sciences，Jiaxing，Zhejiang 314016）

Abstract  Based on the existing research results of various greenhouses，air chambers and open atmospheric CO2 concentration and temperature increase systems，the effects of CO2 concentration，temperature，and their interactions on rice growth period，leaf area index，photosynthetic parameters，dry matter production and distribution，and yield were analyzed，and the similarities and differences between the research results of japonica and indica rice subspecies were compared，and their physiological reasons were explained.The review would be helpful to systematically analyze the impact of global climate change on rice growth and thereby meet the challenges of future climate change on food security.

Key words  CO2 concentration;Temperature;Rice;Growth and development;Effect

水稻是我国的第二大粮食作物，2017年水稻播种面积占全国农作物总播种面积的18.49%，产量占粮食总产量的32.15%[1]。但水稻的生长发育受到气候变化的严重影响，模型分析结果表明，如果不考虑栽培技术和品种原因，近30年气候变化使我国单季稻、早稻和晚稻产量减少显著[2]。最近一个世纪，大气CO2浓度增加了100 mg/L左右[3]，大气CO2浓度为主的温室气体的增加对太阳辐射产生巨大的影响，这是引起气候变暖的主要因素[3]。2013年IPCC评估报告指出，2011年的平均大气CO2浓度已经达到391 mg/L;地表平均温度比18世纪增加了1.5 ℃，预计到2100年全球平均大气CO2浓度将会增加到936 mg/L，平均温度将比1986—2005年升高1 ℃左右[4]。因此未来气候变化是以CO2浓度和温度升高為主要特征。利用作物模拟模型可以系统分析全球气候变化对水稻生产的影响[5]，但现有的模型在评估气候变化对粮食产量的影响存在很大的不确定性，而这种不确定性是与不同品种水稻生长发育的机理过程对气候响应不清楚是有关系的，因此需要整合水稻生长对气候变化的响应，尤其是CO2浓度和温度升高的响应，以减少作物模型模拟的不确定性，更好地分析未来气候变化对水稻生产的影响。……