粮食安全是国家安全的重要组成部分,粮食安全保障功能也是农业多功能性中最重要的一项功能。在影响粮食安全保障的诸多因素中,气候变化及其伴生的天气气候事件对粮食产量的影响最为直接。因此,能否科学评价气候变化及其可能造成的影响已成为当前亟待解决的重大问题。福建省人多地少,以稻米为主食,水稻丰歉对福建省粮食安全保障有着重大影响。因此,研究气候变化对福建省水稻生产的影响有着重要的理论及现实意义。本研究根据IPCC (政府间气候变化委员会)排放情景特别报告(SRES)中的A2、B2、及A1B方案,利用区域气候模式(PRECIS)构建了福建省17个样点的气象数据库,并利用逐日历史气象资料对未来情景数据进行了订正,生成A2、B2、及A1B排放方案下的气候变化情景。在此基础上,进一步分析了未来不同情景下水稻生育期各主要气象要素时空分布特点及年际间的波动规律。进而根据地形特点与水稻种植模式将福建省划分为3个稻区(闽东南双季稻区、闽西北双季稻区及闽西北山地单季稻区),每种熟制的水稻各选3个代表性品种,采用2006—2007年的逐日气象资料及同期区试产量资料对各代表性品种的遗传参数进行了调试与确定；利用上述基于PRECIS的气候变化情景文件与CERES-Rice模型嵌套,采用雨养与灌溉两种供水方式,并综合考虑未来CO2浓度升高的直接增益效应,结合相关农业气候指标,模拟并评估了2020s及2040s气候变化对福建省水稻生产的影响。根据≥10℃的起始日期及积温指标计算了基准气候及未来气候变化情景下水稻生长季的开始日期、生长季长度及积温变化,进一步分析了未来各样点稻作布局的可能变化。在此基础上,又模拟分析了各水稻种植区未来不同情景下稻作制度、品种搭配及水稻播种期的自适应调整,最后估算了自适应调整综合效果下不同稻区水稻产量、稳产性及全省水稻总产的可能变化。主要研究结果归纳如下：(1)福建省未来水稻生育期的温度将显著上升,增温幅度将随着时间推移而加大。其中,以单季稻生育期的升温幅度最大,2020s及2040s依次为0.3～2.4℃及1.5～3.4℃；早稻生育期的增温幅度最小,2020s为0.2～0.9℃,2040s为0.7～1.7℃；后季稻生育期的增温幅度介乎前两者中间,两个时段分别为0.3～2.1℃及0.5～3.6℃。后季稻生育期日均温的年际波动幅度最大,其次是单季稻；相对而言,早稻生育期内表现出较小的的波动幅度。未来水稻生育期的降水在大部分样点都将增加,其中早稻生育期的降水增加最多(1-4成),明显的于单季稻(1-3成)和后季稻(1-2成)生育期。闽东南稻区的双季稻生育期降水变率大于闽西北稻区双季稻以及闽西北山地单季稻生育期的降水变率。未来水稻生育期的总辐射将呈减少趋势,2020s及2040s时段将分别减少1-2成；2040s时段闽西北双季稻区早稻生育期太阳辐射减少达4成左右,且年际波动幅度最大,其次是闽东南稻区的早稻,单季稻生育期太阳辐射的年际波动幅度较小。综上所述,由于气温升高及年际波动幅度的加大,生育期日最高气温≥35℃的天数可能增多,福建省未来后季稻遭遇高温及极端天气事件的频率将增加；而早稻主要受阴雨寡照天气的影响。(2)未来气温上升将导致≥10℃积温增加以及水稻生长季延长,在A2与B2排放情景下,水稻安全播种期将提前10d以上,10～22℃之间≥10℃的积温未来全年可增加690℃左右；A1B情景下安全播种期提前了12d,积温的平均增长幅度达到了910.8℃。积温的增加及水稻生长季的延长使得用晚熟品种替代中熟或早熟品种及单季稻种植区改种双季稻成为可能。(3)无论是雨养方式还是灌溉方式,未来全省各稻区水稻生育期在两种情景下都将缩短,单季稻生育期天数减少幅度最大,2040s时段达到20d以上。A2与B2情景下闽西北双季稻区的后季稻减产幅度最大,2020s时段A2与B2情景下减产幅度分别为6.9%与10.2%,2040s时段的减产进一步加大至14.1%与15.6%。各稻区的早稻减产幅度与闽西北山地单季稻区的单季稻减产幅度较为接近。充分灌溉的条件下,大部分地区的水稻减产幅度有所减缓,这种现象对于后季稻的产量变化表现的尤为明显。两种情景下的闽东南稻区的后季稻未来的生产状况较为乐观,2020s时出现了较小幅度的增产,A2与B2情景下增产幅度依次为2.3%与3.1%,2040s时段A2情景下转为减产(-2.8%),B2情景下的产量与当前基本持平(0.5%)。A1B情景下双季稻种植区早稻与单季稻均表现为减产。2020s时段闽东南稻区早稻减产率达到12.4%(雨养)和11.3%(灌溉);闽西北双季稻区早稻减产程度略小。单季稻区雨养水稻7.1%及灌溉水稻2.1%的减产主要来自中熟品种的负贡献。2040s减产幅度将进一步加大。与此相反,A1B情景下未来两种时段双季稻区的后季稻均表现为增产。2020s时段闽西北双季稻区灌溉后季稻产量增产达到21.0%,增产幅度大于闽东南稻区的10.6%,雨养方式下后季稻增产幅度略小；2040s各稻区后季稻增产幅度将减小(4)无论是哪一种情景,各双季稻种植区后季稻的产量稳定性均不如早稻,单季稻的稳产性介于期间。随着温度的升高,产量的不稳定性有增加的趋势。大部分地区在灌溉条件下水稻的稳产性将得到改善,灌溉在一定程度上可以缓解未来高温天气带来的产量波动。未来水稻生育期的土壤水分条件将变得不如目前湿润,与之相关各稻区灌溉需要量均有所增加。(5)在气候变化影响评价研究中,有必要将粮食生产的自适应能力考虑在内,即对未来各地可能的种植制度、品种类型和栽培技术等做出相应调整,选择生育期较长、产量较高的中晚熟品种替代生育期较短产量潜力较低的早熟品种,并结合播期的调整,将使当地的水稻产量明显提高。进行品种和播期的自适应调整后,未来三种情景下各双季稻区的早稻都由调整前的减产转为增产,后季稻的产量也明显提高,单季稻模拟产量的减产幅度也明显减小。在此基础上,如果进而考虑播种日期的自适应调整,水稻模拟产量可进一步提高。在A2、B2、A1B三种情景下,闽东南双季稻区早稻的模拟产量在综合考虑自适应调整后较之不作此考虑的模拟产量依次增加15.9%、18.0%、19.2%,后季稻的模拟产量依次增加9.2%、7.4%、7.4%；闽西北双季稻区早稻的模拟产量依次提高21.2%、20.5%、18.9%,后季稻的模拟产量依次提高14.7%、14.8%、7.2%：闽西北山地单季稻区一季稻的模拟产量在A2、B2、A1B三种情景下,依次增产4.9%、5.0%、2.9%,该区目前热量条件种植一季水稻有余,两季不足,在A2与B2情景下部分地区(如长汀)可望能扩种双季稻。如果综合考虑稻作制度、品种类型和播种日期三方面的自适应能力,则全省水稻模拟总产在A2、B2与A1B三种情景下较之BASE阶段的总产依次增加5.9%、5.2%、5.1%。因此,在气候变化影响评价研究中,将水稻生产的自适应能力考虑在内,不仅科学合理,而且可以得到较为乐观的结论。