干旱是我国北方干旱、半干旱地区小麦生产的主要限制因子,在全球气候变化的大背景下我国北方地区面临的形势更加严峻。本研究在CERES-Wheat模型的基础上,利用北方10 个站点的田间试验数据、土壤资料和天气数据组建了不同土壤水分条件下小麦生长发育的动态模拟模型,分析适合我国北方小麦生产的最适水分条件。在以上数据库的基础上,模拟IPCC 推荐的最新的区域气候模型(PRECIS)的预测结果,以Baseline(1961-1990 年)为小麦生产的基准值,预测A2(2071-2079 年)和B2(2071-2090 年)气候变化情景下不同水分胁迫条件下小麦生产的情景结果的总体变化趋势,分析未来气候情景下十个站点小麦生产的最适水分条件。并初步对综合水分、温度、CO2的共同作用对小麦的进行综合模拟分析。得出如下结论: (1)我国北方十个站点小麦生产的最适水分条件在不同站点、不同气候情景下都有所不同。最适水分条件变幅在40%~80%,其中内蒙古固阳、青海煌源、甘肃天水、陕西武功和西藏拉萨等地区产量在A2 情景下高于B2 情景,甘肃敦煌、黑龙江呼玛、新疆阿勒泰、山西临汾和山西太谷等地区产量在B2情景下高于A2 情景。(2)在不考虑CO2 对小麦影响的情况下,由于热量充足,只要水分条件适宜,未来我国北方干旱、半干旱地区小麦产量整体都有增产趋势。如果考虑CO2,增产效果更加明显。(3)生育期缩短,冬小麦缩短天数整体多于春小麦。以山西太谷为例进行播期调整,证明适当推后播期可以提高产量。(4)在未来气候情景下,不管是否考虑CO2 对粒重的影响,春小麦的粒重有明显增加的趋势,冬小麦则相反。(5)在未来气候情景下,增温虽然对籽粒N%影响不大,但是考虑CO2浓度升高的影响时,籽粒N%明显降低,CO2 浓度升高会对小麦品质产生负面影响明显。