随着气候变化的进一步加剧,每年干旱缺水在全世界各个角落发生。受强厄尔尼诺事件影响,2015年全球地表温度和中国陆面气温均创有观测以来的最高记录,在给全球许多地区带来了灾害性气候事件的同时,也使得中国华北地区和环渤海湾地区夏季降水显著减少,并造成严重干旱。作为传统的农业和人口大国,中国水稻和小麦的种植面积分别占全国耕地总面积的23%和26%。根据国际食物政策研究所的预测,气候变化将导致水稻在2050年平均减产10%～15%,价格上涨32%～37%,因此研究水分胁迫对水稻、小麦主要农艺性状的影响具有非常重要的意义。本研究收集整理了国内外147篇关于水分胁迫对水稻、小麦生产影响的独立实验数据,并建立了 1970年以来国内外有关水分胁迫对水稻和小麦生长性状影响的数据库,以水稻和小麦的最佳生长需水条件为对照,通过Meta-analysis的分析方法定量分析和研究了水分胁迫对水稻、小麦农艺性状的综合效应,同时研究了不同生育期水分胁迫和不同水分胁迫强度对水稻、小麦主要产量指标的影响效应。主要结果如下:1、在水分胁迫对水稻、小麦农艺性状影响的Meta分析中,对水稻、小麦的各指标进行分类和定量化分析。研究发现,与满水灌溉相比,一定程度的水分胁迫对水稻和小麦各农艺性状影响显著,且全部表现为负效应影响。其中对产量指标影响最为显著,对水稻产量的平均影响为-22.80%(95%置信区间:-24.28%～-21.30%,N=309),对小麦产量平均影响为-27.33%(95%置信区间:-30.13%～-24.42%,N=317)。其次,水分胁迫对为生物量的影响最大。对比分析两种作物的其它生长指标受水分胁迫的影响程度,小麦对水分胁迫的敏感度要略高于水稻。2、在不同的物候期进行水分胁迫,水稻和小麦的产量指标均表现为负效应影响。其中孕穗期、抽穗期、扬花期、灌浆期受水分胁迫作用对水稻产量影响最为显著,平均减产效应在24%以上,且孕穗期最高,平均减产27.23%(95%置信区间:-30.06%～-24.3%,N=92)。分析结果发现,无论是水稻还是小麦,千粒重减少对产量的影响比重较小,且对千粒重的影响较大的物候期主要集中在水稻和小麦的生殖生长阶段。营养生长阶段水分胁迫影响稻麦产量的主要指标是单位穗数,分蘖期进行水分胁迫对水稻单位穗数平均影响为-17.87%(95%置信区间:-19.51%～-16.21%,N=74),孕穗期水分胁迫减产的主要因素是每穗粒数的大量减少,而抽穗期、扬花期、孕穗期减产的主要原因则是结实率的大幅下降。3、不同的水分胁迫条件下,对水稻和小麦的Meta分析研究显示,产量指标与土壤水分胁迫程度之间为强相关性,水分胁迫强度越大,产量受到的影响也越大。土壤水势平均每下降20kpa,水稻产量平均减少3%;对于小麦而言,土壤含水量每下降10%,产量平均减少2.8%。两者梯度变化率较为接近。单位穗数的减少量与土壤水分胁迫强度也同样表现为明显的正相关关系,土壤水势平均下降20 kpa时,水稻单位穗数平均减1.7%;土壤含水量每下降10%,小麦单位穗数平均减少1.75%。然而,与产量和单位穗数相反,每穗粒数和千粒重虽然受水分胁迫影响均表现为一定程度的降低,但是没有表现出产量和单位穗数与水分胁迫强度之间类似明显的规律性和变化梯度。