本書在簡要介紹了東北地區氣候資源和水稻生產狀況之后，首先估算了北方水稻的產量潛力，巨大的潛在產量空間令人振奮給人希望；然后通過開展的大量試驗，結合作物學中的理想株型理論和實踐，深入細致地闡述了北方水稻對光熱資源和CO2濃度增高有效利用的特征規律，為北方水稻生產適應氣候變化提供了充分的理論依據；對未來氣候條件下各氣候要素變化趨勢和可利用性做了討論。
本書通過對東北地區水稻生產的可持續能力和適應未來氣候變化的能力等問題的初步探索，總結了水稻植株形態、田間配置與光熱資源高效利用的規律和特點。本書可以作為從事水稻研究的教學、科研人員和推廣人員的參考用書，也可以作為農業院校相關專業研究生的參考書。
謝立勇 1992年畢業于沈陽農業大學農業氣象專業并留校工作。2000年、2004年分別獲農學碩士和農學博士學位。2005—2008年在中國農業科學院從事博士后研究。主要從事氣候變化與農業可持續發展研究，發表學術論文30余篇，出版著作、教材等6部。主持中國博士后科學基金等課題4項
及時章 東北水稻與氣候資源概述
及時節 東北地區水稻生產歷史、發展與現狀
一、東北水稻生產歷史
二、東北地區水稻的發展現狀
三、東北水稻發展面臨的問題和挑戰
第二節 東北地區氣候資源與氣候變化
一、東北地區氣候與水稻生產
二、東北地區氣候變化
第三節 水稻生產與氣候資源利用
一、氣候資源對農業的重要性
二、水稻生產與氣候的關系
三、氣候變化對水稻生產的影響
主要參考文獻
第二章 水稻產量形成的光學基
及時節 光合有效輻射
一、光合有效輻射(PAR)的理論計算
二、光合有效輻射的氣候學估算
三、我國光合有效輻射的時空分布
第二節 光合有效輻射與水稻產量形成
一、水稻產量形成機理
二、光能的利用與損失
第三節 水稻光能利用率
一、較大光能利用率的計算
二、光能利用率低的原因
三、提高光能利用率的途徑
第四節 水稻光合特性的研究進展
一、水稻光合特性研究的簡要回顧
二、光合速率與水稻產量形成
三、葉片厚度和葉綠素含量與水稻產量形成
四、氣孔與水稻產量形成
第五節 水稻株型研究與光合生產潛力
一、理想株型理論
二、水稻根、莖、葉型的研究與應用
三、水稻穗型的研究與應用
主要參考文獻
第三章 水稻產量潛力的計算與分析
及時節 水稻光合生產潛力的估算方法
一、作物光合生產潛力的估算方法
二、水稻光合生產潛力的估算方法
三、50年來東北地區水稻產量變化分析
第二節 水稻光合生產潛力的估算
一、水稻光合生產潛力的估算
二、全生育期太陽輻射計算水稻光合生產潛力
三、產量形成期太陽輻射計算水稻光合生產潛力
四、水稻氣候生產潛力
主要參考文獻
第四章 CO2濃度增高對水稻產量與生理的影響
及時節 CO2濃度增高對水稻產量的影響
一、試驗系統原理及改進
二、試驗材料與方法
三、結果與分析
四、結論與討論
第二節 CO2濃度增高對水稻生理的影響
一、試驗材料與方法
二、結果與分析
三、結論與討論
第三節 CO2對水稻灌漿速率的影響
一、試驗材料與方法
二、結果與分析
三、結論與討論
主要參考文獻
第五章 CO2濃度增高對水稻品質的影響
及時節 CO2與作物品質形成
一、CO2對蛋白質及氮含量的影響
二、CO2對稻米蒸煮品質與微量元素的影響
三、CO2對其他品質性狀的影響
第二節 CO2濃度增高對水稻品質的影響
一、試驗材料與方法
二、結果與分析
三、結論與討論
第三節 CO2與作物品質研究展望
一、國際關注的研究焦點
二、CO2作用研究展望
第四節 CO2濃度增高的適應能力建設
一、CO2的肥效作用與作物的響應與適應
二、品種選育適應潛力
三、耕作制度適應潛力
四、栽培措施適應潛力
五、結論與討論
主要參考文獻
第六章 有序無序配置方式對水稻生理生態特性的影響
及時節 田間配置方式對水稻群體器官建成和物質分配的影響
一、莖蘗形態的比較
二、不同分布方式水稻群體葉片性狀比較
三、穗部性狀的比較
四、產量結構及稻谷品質比較
五、不同分布方式群體于重動態比較
第二節 田間配置方式對水稻有序群體和無序群體的影響
一、葉綠素變化的比較
二、可溶性糖含量和傷流速度的比較
第三節 田間配置方式對水稻群體小氣候的影響
一、光環境的比較
二、葉溫比較
三、不同群體內氣溫日變化比較
四、不同分布方式群體濕度比較
五、不同分布方式群體內風速比較
六、結論
主要參考文獻
第七章 行向行距對水稻不同穗型群體的影響
及時節 行向行距對不同穗型水稻群體物質生產和分配的影響
一、行向、行距對分蘗發生進程及莖鞘于重分布的影響
二、行向行距對水稻群體葉重的影響
三、不同群體穗部性狀比較
四、干重動態比較
五、穗粒結構及產量構成因素比較
第二節 行向行距對不同穗型水稻群體生理特性的影響
一、葉綠素含量比較
二、可溶性糖含量比較
三、傷流速度比較
四、群體光合速率比較
第三節 行向行距對不同穗型水稻群體光環境的影響
一、拔節期群體對散射光合有效輻射的影響
二、拔節期行向行距對總光合有效輻射的影響
三、灌漿前期行向行距對總光合有效輻射的影響
四、灌漿后期不同群體對總光合有效輻射的影響
五、結論
主要參考文獻
第八章 不同穗型水稻群體對光能的截獲與利用
及時節 不同水稻群體對太陽輻射的吸收和利用
一、太陽高度角、太陽方位角對入射光的影響
二、行向對群體內太陽直接輻射影響的理論分析
三、行向對日照葉面積指數影響
第二節 不同水稻群體的光分布
一、行向對冠層內光分布的影響
二、行向對彎曲穗型群體冠層內光分布的影響
三、行向對直立穗型水稻群體冠層內光分布的影響
四、行向對水稻群體漏射率及反射率的影響
第三節 不同水稻群體的光合速率
一、行向對水稻群體光合速率的影響
二、到達地面的光合有效輻射與太陽高度角的關系
三、群體光合速率與冠層中部光合有效輻射強度的關系
四、群體光合速率的模擬
五、結論
主要參考文獻
第九章 穗型對水稻群體光環境的模擬
及時節 水稻穗型與產量性狀
一、改型后群體穗部性狀比較
二、改型后產量結構比較
第二節 水稻穗型與生理性狀
一、穗型與葉綠素含量變化的關系
二、穗型與可溶性糖含量的關系
三、穗型與傷流速度的關系
第三節 水稻穗型與光分布
一、穗型對漏射率、反射率的影響
二、穗型對冠層中部光水平分布的影響
三、穗型對光垂直分布的影響
四、穗層下部相對照度比較
五、結論
主要參考文獻
第十章 綜合討論與展望
及時節 東北地區未來氣候變化趨勢與水稻生產
一、未來東北地區氣候變化趨勢
二、未來東北地區水稻生產的利弊條件
三、未來東北水稻生產適應氣候變化的發展方向
第二節 適應未來氣候變化，充分利用氣候資源
一、關于溫度與積溫利用
二、關于水稻株型與光能利用
三、關于CO2和肥力
四、關于水資源利用
主要參考文獻
及時章東北水稻與氣候資源概述
本章主要闡述了東北地區水稻栽培的歷史淵源、發展現狀，及今后發展面臨的問題和挑戰；分析了我國東北地區熱量、氣溫、降水、日照及災害天氣及未來氣候的變化趨勢對水稻生產的影響；討論了東北地區水稻生產與氣候資源的辯證關系。
及時節東北地區水稻生產歷史、發展與現狀
東北地區地處亞歐大陸東緣，位于我國東北部。地理位置為38°40`-53°30`N，115°05 7～135°02`E。從自然環境角度看，東北地區包括黑龍江、吉林、遼寧省和內蒙古自治區東北部的赤峰市、通遼市、興安盟和呼倫貝爾市。北起黑龍江南抵遼東半島，縱括14.8個緯度，東自烏蘇里江西，至蒙古，橫跨19.7個經度，地區土地面積約145萬km2，約占全國總面積的13％，地域遼闊，地形復雜，包括大、小興安嶺、長白山地以及三江平原、松遼平原和呼倫貝爾草原。整個地區自然地理單元完整、自然資源豐富、經濟聯系密切。東北地區耕地面積大，約占全國耕地面積的20％，是全國人均水平的2倍。土壤有機質含量高，黑土層深厚肥沃，規模化生產水平高。東北地區屬溫帶季風氣候，大陸性較強，雨熱同步，日照充足，晝夜溫差較大，這種獨特的氣候、土壤條件造就了稻米的高產品質。經過多年的發展，東北稻區已成為世界較大的以種植早、中熟粳稻為主的品質粳稻生產區。
一、東北水稻生產歷史
中國水稻雖起源于長江以南，但自有史以前，已傳至黃河流域，新石器時期北方就有水稻種植(張瑞嶺，1990)。《周禮》記載中國宜稻區域有揚州、荊州、豫州、青州、衰州、井州、幽州等地，其中的幽州就包括了今天遼寧的部分地區。當時水稻栽培已由黃河流域逐漸向東北擴展(張芳，1991、1992)。……
