随着全球变暖的事实被广泛地接受，科研工作者开展了越来越多的关于全球变暖的现状、原因和影响的科学研究。面临可能进一步恶化的全球变暖趋势，人们对此背景下环境质量和粮食安全的关注日益增加，其中尤其是由土壤污染造成的粮食质量安全问题。同时，近年来全球范围内农业土壤中重金属污染不断加剧，粮食中的重金属超标问题以水稻中Cd超标最为严重。掌握增温条件下，重金属Cd在典型土壤-作物系统中的吸收转运规律以及在粮食籽粒中积累性变化，为将来全球变暖背景下的典型粮食作物稻米的重金属Cd污染风险提供预警;同时也将有助于指导我国农业实践，调节农艺措施并对区域粮食安全生产提供基础理论支持。　　本文的第一部分（第二、三、四、七章）开展室内吸附解吸试验、土壤培养试验和稻麦苗期土培与水培试验，在不同温度下的恒温条件或者不同昼夜温度模式升温的处理下，研究土壤中Cd的植物有效态和稻麦苗期对Cd的吸收转运规律。研究发现:适当范围内(25～35℃)的升温有助于抑制土壤颗粒对溶液中Cd的吸附而促进实际土壤中Cd的解吸;不同增温模式均导致土壤pH值降低而提高土壤中有效态Cd的释放，尤其是在有水稻生长的条件下更为明显;且不同增温模式显著增大水稻幼苗各部分生物量的积累，促进了Cd在水稻幼苗体内的吸收与转运过程，且效果大小依次为昼夜升温＞白天升温＞夜间升温;增温促进水稻根系对Cd吸收的主要原理是通过影响根系形态生长来增加细根根表面积、根尖数量和根体积;增温加速水稻体内Cd由根部向地上部转运，其主要通过增大水稻蒸腾作用并促进外界溶液进入植物根系后再随木质部液转运到地上组织的过程。此外，对小麦苗期试验研究发现，在适当范围内(15～25℃)的升温增大了小麦幼苗根部对Cd毒性的敏感性，显著降低了小麦根系对Cd胁迫的EC50值;不同增温模式还显著促进了小麦幼苗的生长、Cd净吸收速率和转运系数，进而增大小麦幼苗中Cd总积累量与浓缩系数，且昼夜对称增温＞昼夜非对称增温。　　本文的第二部分（第五、六、七章）将试验由室内培养箱控温条件转移到室外温室开放式增温条件下开展，研究模拟增温条件下水稻与小麦对实际污染土壤中Cd积累性的变化及其主控机制。结果发现:增温（平均气温上升1℃）显著增大了Cd在水稻各部分的浓度，尤其是籽粒中Cd浓度分别从0.27mg kg-1增至0.65mg kg-1（籼稻）和0.14mg kg-1增至0.40mg kg-1（粳稻）;其主要原因可能与增温逐渐降低土壤溶液pH而增加水溶性Cd浓度，同时抑制水稻根表铁膜的形成以及促进Cd由根部向地上部转运与分配有关;不同幅度的增温试验再次验证温度升高增大了水稻各部分中Cd的浓度，且随着增温幅度增大而增加，尤其相对于对照水稻籽粒中的Cd浓度0.10mg kg-1，平均增温幅度0.5℃和0.8℃处理下的水稻籽粒中Cd浓度分别增加到0.24mg kg-1和0.32mg kg-1;增温显著增加了水稻根系在上层土壤中的质量分布、根表面积和水稻蒸腾作用，进而加速了根系对Cd的吸收以及Cd随木质部液质流向地上部的转运;白天增温与夜间增温都有助于增加水稻籽粒中Cd的积累，但全天增温效果更加明显，且白天增温在Cd由根部向地上部转运中起主导作用;从苗期到乳熟期之间各个生长期的单独增温都有助于增加水稻籽粒中Cd的积累，且从苗期到抽穗期的营养生长阶段增温会通过促进Cd向地上部转运来增加水稻籽粒中Cd浓度，而灌浆期后的生殖生长阶段增温则进一步增加水稻Cd的吸收和向籽粒中再分配。此外，对小麦的盆栽试验研究发现，昼夜增温与夜间增温2℃显著增加小麦籽粒中Cd的浓度，增幅达22.6％～36.5％，且大大地增加了小麦体内Cd由根部向地上部的转运。　　本文的第三部分（第八章）将水稻的模拟增温试验进一步转移到田间以验证室内与温室试验结果，并试图通过改变水稻种植或收获时间的农艺措施来起到缓解农业生产中粮食Cd污染问题。田间开放式增温试验发现:增温确实有增加水稻籽粒中Cd浓缩系数的趋势，且全天增温比夜间增温作用更加明显;此外，本研究通过改变种植时间来人为改变水稻生长期积温的大小，发现推迟种植时间可以有效地降低籽粒中Cd的浓度;通过田间水稻提前收获采样调查发现，提前收获处理可以有效地降低水稻籽粒中Cd的浓度。这些农艺措施都有助于缓解水稻Cd污染对人体健康的带来的风险。