年际环境温度变化驱动水稻产量及其构成对CO2浓度和温度升高的响应差异

大气CO2浓度([CO2])和温度升高是未来气候变化的主要情境,阐明水稻产量及其构成对[CO2]和温度升高的响应,是助力农业生产应对气候变化的重要组成部分.本文基于开放式[CO2]和温度升高(elevated temperature and CO2-free air controlled enrichment,T-FACE)试验平台的多年水稻生产数据,探讨了未来[CO2]和温度升高对水稻产量和产量构成的影响.结果表明:与对照(CT)相比,高[CO2](C+T)处理提高了水稻有效穗数和结实率,使水稻增产11.1％左右(5年平均);增温(CT+)1～2℃减少了有效穗数和穗粒数,使水稻产量下降10％～25％;高[CO2]和增温互作(C+T+)处理使水稻产量下降约10％,即高[CO2]并未完全抵消温度升高带来的负效应.多年试验数据比较发现,相同处理对产量的影响趋势较为一致,但年际差异明显.随着年际生育期环境温度的不断升高,水稻产量均呈不断下降趋势,且增温处理(CT+、C+T+)进一步降低水稻产量,但环境温度较低年份水稻产量比环境温度较高年份降幅低,因此环境温度的年际波动可能是影响水稻产量变化的重要因素.