当前全球气候变化问题已经成为人类共同关注的焦点，如何对气候变化进行综合评价是目前全球气候变化研究的前沿科学问题之一，本文通过构建气候变化评估模型体系，建立气候变化指数反映气候变化的总体趋势；选取气候变化碳、水、热关键参量，建立作物-气候变化响应方程，定量评价粮食安全状况与气候因子之间的关系，探讨了基于气候变化关键参量的调控机理。通过本文的研究，得出以下主要结论：　　 (1)中国气候变化的总体趋势与1978年相比存在明显的波动，反映出改革开放以来，随着经济的快速发展，中国受到气候变化的影响正在加深。中国平均气温的变化与全球类似，近百年表现出增温趋势，西北、华北、东北最为明显；中国降水的变化近30年逐渐减少，主要分布是南多北少；中国海平面的变化速度略快于全球水平，海南、上海、天津成为海平面上升最快的区域；CO2排放量稳步增长，特别是在2003年以后出现快速增长的态势，而碳汇增长缓慢，碳收支量与碳排放量的变化趋势一致。　　 (2)本文使用年平均温度、年平均降雨总量、碳收支量和海平面高度值四个指标，构建了气候变化指数模型，采用2007、2009年各指标相对于1978年的气候变化指数差值作为计算单元，并采用等权重的方法，综合计算后生成了全国气候变化指数值时空分布图，并对两年气候变化指数值的分布变化进行了比较。从气候变化指数值的空间分布来看，沿海省份由于受到四个因素的共同影响，碳排放增加和海平面上升比较明显，气候变化指数值相对其他地区偏高，表明该区域是气候变化非常明显的区域，其中江苏、上海、浙江位居全国前三位；从气候指数值的变化幅度来看，海南气候指数值变化幅度最快，广东、广西增长迅猛，青海省已成为气候变化影响最严重地区之一，而辽宁变化趋势减弱；与07年相比，09年全国63.3％的省区气候变化指数值下降或者持平，该结果表明由于近年来人们对气候变化影响意识的提高，政府采取了节能减排等相应的措施，气候变化影响减缓趋势在增强。　　 (3)提出了利用气候变化三基量(碳水热)来构建生态系统状态方程，其中作物-气候变化响应方程是针对农田生态系统对该状态方程的具体化和实现形式，用粮食产量来描述生态系统状态指标变化，用年平均温度，年降雨总量和碳收支量来分别表征影响农田生态系统的碳水热因子，针对我国六大区域的典型省份(河北、吉林、安徽、湖北、云南、甘肃)，分别构建了作物-气候变化响应方程。从结果上看，年平均温度和碳收支量是决定未来粮食产量的主导因素。在华东地区(安徽省)，气候变暖对粮食生产的影响是正面的，产量呈上升趋势；华北地区(河北)、东北地区(吉林)，西北地区(甘肃)作物对温度的升高适应性较差，表现为对产量的抑制作用；中南(湖北)、西南(云南)地区的农作物对温度变化的响应不明显，说明其对气候变暖的影响还不敏感，潜在适应性较好。碳收支量在短期内对提高全国粮食产量有促进作用，但随着碳收支量的爆炸式增长，会出现较大的粮食减产的趋势。降水量对产量的区域影响比较复杂，波动性较大，分布也不均匀，人为灌溉等因素掩盖了天然降水量对粮食产量的影响，因此从方程的结果上看降水量与粮食产量间的关系不显著。　　 (4)利用作物-气候变化响应方程，以六个典型省份为例对我国未来气候变化情景下的粮食安全状况进行了评估。2020，2030年温度、降水变化数据采用GCM模型模拟的结果，碳收支量采用三次方程和线性方程对进行模拟，分别表征碳排放不受控制和受控的两种情景。三次方程模拟碳收支量的结果表明：碳收支量如果继续按照目前的增长方式继续下去，粮食产量大幅度下降，我国存在较大的粮食安全问题；线性方程模拟碳收支量的结果表明：吉林省在未来10-20年随着温度升高、碳收支量增加，粮食状况较安全；河北、安徽两省的粮食安全状况维持在正常的波动范围内(-10％，10％)；湖北、云南、甘肃三省随着温度升高、碳收支量增加，存在较大的粮食安全问题。随着温度升高、碳收支量的增加，2020，2030年全国粮食产量与2009年相比分别减少3.54％和11.05％，全国粮食安全状况存在一定的风险，需采取气候变化适应或减缓措施。总的来看，碳收支量用线性方程模拟结论优于三次方程，较符合今后的发展趋势。目前碳排放等问题已经得到国家和地方的重视，在发展经济的同时，已经在着手采取节能减排的措施，使得碳收支量不会迅速上升。