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气候变暖是全球气候变化的主要特征之一,气温增加的幅度呈现出明显的昼夜和季节非对称性。气温是重要环境因子,气温的变化势必对农田生态系统造成一定影响。本文通过大田试验,采用静态箱-气相色谱法,研究夜间增温下稻麦轮作系统作物生长及温室气体排放情况,并运用DNDC模型对温室气体排放进行模拟,为全球气候变暖背景下模拟和预测未来水稻和冬小麦生产和温室气体减排提供科学依据。主要研究结果如下:(1)水稻和冬小麦的生长及产量夜间增温下水稻分蘖数显著减少,叶绿素含量降低,而叶面积指数受影响较小。夜间增温对水稻光合作用起抑制作用,降低水稻地上部和地下部生物量,降低有效穗数、穗粒数等产量构成要素,最终导致水稻减产32.54%。夜间增温下冬小麦全生育期平均增温1.12℃。夜间增温对冬小麦光合参数(净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率)的影响在拔节期主要表现为促进作用,在抽穗期和开花期表现为抑制作用,灌浆期也表现为促进作用。夜间增温下,冬小麦叶面积指数减小,每穗粒数和有效穗数也显著降低,千粒重增加,最终引起冬小麦减产7.23%。(2)稻麦轮作系统温室气体排放夜间增温未改变稻田CH4和N2O季节性排放趋势,但显著增加其排放通量和累积排放量。夜间增温促进生长前期麦田土壤对CH4的吸收,表现为大气CH4的汇;夜间增温增加生长后期麦田土壤CH4排放,表现为大气CH4的源。夜间增温显著增加全生育期麦田土壤N20排放。夜间增温下稻麦轮作系统综合增温潜势增加50.07%。(3)DNDC模型模拟及敏感性分析DNDC模型能够较好的模拟稻麦产量和稻田CH4排放情况,模拟值与实测值之间相关性达显著水平,但对N2O的排放模拟效果较差。通过敏感性分析发现,对水稻产量较敏感的参数为温度和施氮量,对冬小麦产量影响较敏感的参数为温度和降水量,对稻田CH4排放较敏感的参数为温度、土壤有机碳含量和黏土含量。