东北地区作为我国玉米主产区之一,位于中高纬度的气候脆弱带,面临严峻的气候变化挑战。近年来,全球气候变暖促使中高纬度地区热量增加,部分地区为了追求高产盲目北移种植中晚熟玉米品种,而气候波动性增强导致气象灾害潜在威胁加剧。受全球气候变暖影响,未来极端气象灾害可能出现频发、重发的趋势,其中低温冷害在21世纪局地发生频率呈增加趋势,将给区域粮食安全带来极大风险。因此,关注东北地区玉米种植界限的变迁以及气候变化背景下冷害风险规律,可以为粮食安全布局提供理论借鉴。本研究以东北玉米低温冷害为研究对象,基于积温指标表征不同品种的种植界限,利用气象观测数据及统计数据揭示种植界限的变迁规律及冷害影响。首先利用Mann-Kendall检验法、气候倾向率等数理统计方法分析玉米种植界限变迁特征;从风险形成要素危险性与脆弱性两方面构建冷害风险评估模型,通过缓冲区界定冷害风险影响范围;最后,预估RCP4.5、RCP8.5排放情景下界限变迁及冷害风险,利用曲面拟合模拟种植界限-冷害风险变化。主要研究结论如下:(1)近60年来,东北地区增温显著,不同品种玉米种植界限呈现北移东扩趋势,其中中晚熟品种界限变化影响区域最为广泛,同时该区域内玉米实际种植面积变化率呈现显著增加趋势;基于≥10℃界限指标计算的潜在玉米播种面积与实际种植面积显著相关,表现出10年的滞后期。(2)历史时期玉米冷害风险特征表现为:冷害危险性呈现波动降低趋势,空间上由北向南降低;高敏感性区逐步北移,同时潜在种植面积与实际种植面积不断增加,区域暴露性增强,北方区域的适应能力提高。综合分析得出1980-2017年冷害风险的中高值区逐渐由中西部向北部地区延伸,基本与玉米界限北移趋势吻合,且界限变化几何中线附近20～40 km范围内受冷害风险威胁较高。(3)对比不同排放路径下界限变化与冷害风险预估:晚熟品种界限在增温减缓期较增温显著期出现小幅度南移现象,受潜在播种面积10年的滞后影响,减缓期暴露性增加;因而减缓期冷害风险较显著期要高出0.06～0.09,减产率增加0.04～0.05,且RCP8.5排放路径下风险增加更为明显;曲面拟合结果显示界限-风险北移趋势显著,高纬度地区成为冷害风险增加显著区,拟合效果良好。本研究弥补了气候变化影响作物种植布局及灾害风险评估研究基础的不足,针对东北地区玉米种植界限变迁影响及冷害风险研究,以期为区域作物布局及保障粮食安全提供理论基础。