全球变暖存在明显的季节差异和昼夜不对称性,大部分地区冬春季升温高于夏秋季,日最低温升幅是日最高温升幅的两至三倍。昼夜温度对作物的生理效应不同,作物对昼夜不同增温的响应也将存在差异。目前这方面的试验研究还比较少,尤其是对作物生产力响应的地上地下相互作用的生物学机制的认识还非常缺乏,这将严重影响对全球变暖与农田生态系统关系的理解。小麦是我国主要的粮食作物,冬春升温对冬小麦生产的影响更甚。本项目以稻麦种植系统冬小麦为对象,在田间条件下利用远红外辐射器设置不增温、白天增温、夜间增温和全天增温四个处理,进行全生育期的田间增温试验。在监测小麦生育进程和器官建成的同时,重点研究作物地上部碳氮同化、根系和土壤微生物的响应特征,揭示作物生产力响应昼夜不同增温的地上地下相互作用的生物学机制,为全球变暖背景下我国冬小麦生产的综合评价和适应策略制定提供理论依据和技术参数,为我国未来粮食安全和环境政策提供决策依据。