以气候变暖为标志的全球变化已经发生，并将持续到可预见的未来^[1]。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第5次评估报告指出，1880—2012年全球海陆表面平均温度上升了0.85℃，预计在21世纪末将升高1.0~3.7℃，强降水、极端干旱和高温等气象灾害增加^[2-3]。气候变化已经并将继续对农业生产、甚至粮食安全产生严重影响^[4-5]。中国是世界上主要的农业大国，地处季风气候区，气候类型复杂多变，是世界上受气象灾害影响最为严重的国家之一^[6-7]。据统计，中国每年因冷害、高温热害、洪涝、干旱等气象灾害造成的农作物受灾面积达5×10⁷ hm²，经济损失多达2000多亿元^[8]。中国气候变化与全球气候变化趋势基本一致，且主要气候指标变化幅度比全球平均水平更强^[9-10]。20世纪80年代以来，中国气候明显变暖，冬季和春季增温更加明显，极端降水事件增加^[11-12]。中国农业在1995—2014年的受灾面积约8.59×10⁶ km²，其中干旱、洪涝、冷冻和风雹灾害的受灾面积约8.10×10⁶ km²，占农业自然灾害受灾总面积的95.89%^[13]。近年来，我国农业气象灾害的发生频率和强度显著增加^[14-16]，应对农业气象灾害的任务更加紧迫^{[14, 17]}。

中国是世界上最大的水稻生产国，稻谷产量居全国粮食首位，全国65%的人口以水稻为主食^{[12, 18]}。2004年以来，水稻种植面积和总产量分别占全国粮食作物面积和总产量的27.4%和36.1%^[19]。不仅如此，中国水稻生产在世界稻作中也占重要地位，其种植面积约占全球面积的18.5%，仅次于印度；水稻总产量居全球首位，约占27.7%^[19]。根据稻作制度的不同，中国水稻可分为双季稻(早稻、晚稻)和单季稻，它们的种植区域决定于该区的农业气候资源^[20-21]。其中，双季稻种植范围较广，主要分布在20°~32°N雨热同季的东南亚稻区^[22]。我国长江中下游地区正处于这一地区的中心地带，水热资源充足，河网密布，水稻产量占全国总产量的70%，是中国双季稻的主要种植区^{[21, 23]}。然而，气候变化已改变了双季稻的种植分布。研究指出，1961—2009年气候变暖使南方双季稻区活动积温(日平均气温大于10℃)增加324.4℃·d，生长季长度延长17.9 d，可种植区北界北移。具体表现：20世纪60—80年代，双季稻可种植区仅在长江以南区域；2000—2009年双季稻可种植区北界移到长江以北，向北推移近300 km，使双季稻可种植区扩展到四川东北部、贵州东部、重庆、湖北大部、安徽中部以及江苏南部^[24-26]。据2011年我国各省双季稻生产情况统计，双季稻生产目前主要集中在湖北、安徽、浙江、湖南、江西、福建、广东、广西和海南等9个省(http://www.zzys.moa.gov.cn/)，种植面积和产量之和占我国双季稻总种植面积和产量之和的99%以上^[27]。

正在发生的全球气候变化也进一步加剧了我国双季稻生产的气候风险。据统计，1970年以来，我国双季种植面积占水稻总面积的比例呈下降趋势，由71%下降到约40%。但单位面积双季稻早晚两季产量比单季稻高57%左右^[28]。由于双季稻种植分布广、生长季长，双季稻生产时常受到低温冷害、高温热害、干旱和洪涝灾害的威胁和影响^[29-34]。因此，迫切需要了解影响双季稻的主要气象灾害发生发展过程，探讨这些气象灾害的影响程度、研究方法及其减灾保产调控技术，为有效地防御气象灾害提供科学依据和技术支撑，确保双季稻稳产高产。为此，本文综述了气候变化背景下双季稻主要气象灾害(冷害、热害、洪涝、干旱)的变化趋势与规律，以及主要气象灾害的影响、研究方法、监测预警及其减灾保产技术，在此基础上提出了未来双季稻气象灾害研究需要重点关注的科学问题。

我国地处东亚季风区，每年的冬季、夏季季风进退时间和影响范围不同，导致各地温度、降水等气象条件的年际变化较大，低温冷害、高温、干旱、涝渍、霜冻等气象灾害频发，对农业生产造成了严重的不利影响^[35]。我国双季稻种植分布广、生长季长，双季稻生产时主要受到低温冷害、高温热害、干旱和洪涝灾害的威胁和影响^[30-34]。不同气象灾害发生特点、时空分布特征及其对双季稻生产的影响阶段和影响程度存在差异^[36-39]。

目前对双季稻冷害的研究主要涉及3个发育时段，即双季早稻播种-育秧期(倒春寒)、双季早稻分蘖-幼穗分化期(5月低温)、双季晚稻抽穗开花期(寒露风)，其中前两者发生在双季早稻的营养生长阶段，属于延迟型冷害，而寒露风发生在双季晚稻的开花期，属于障碍型冷害^[40-42]。长江中下游地区双季早稻和双季晚稻低温冷害在1961—2010年呈明显减少和减轻的态势^[43]，主要以轻度冷害为主，其中双季早稻冷害程度在该区域的东北部重于西南部，双季晚稻冷害呈南北分布，北部更为严重^{[32, 44]}。双季早稻春季低温灾害呈增加趋势的地区主要位于陕西、四川北部、云南中部和广东中北部等地^[45]。冷害在1991—2009年主要发生在中国东南地区双季早稻播种-孕穗期和东部地区双季晚稻的抽穗-成熟期，但冷害在2000—2009年发生频率高于1991—2000年^[18]，双季稻寒露风的时空分布特点是山区比平原和盆地地区出现时间早，持续时间长；北部地区比南部地区出现早，持续时间长^[44]。

每年7—8月长江中下游及华南地区常出现持续的高温天气，这是双季稻高温热害的主要发生区，其中在江西和浙江南部的局部地区发生程度和频率较高，主要发生在双季稻(早稻、晚稻)分蘖后期和孕穗开花期；而华南地区双季稻的高温热害一般发生在双季早稻的灌浆期和双季晚稻的苗期^{[23, 46]}。1991—2000年我国东南地区双季早稻热害主要发生在孕穗-成熟期，双季晚稻热害发生在乳熟期前，在2000—2009年发生时间与1991—2000年基本一致，但发生范围扩大^{[14, 47]}。长江中下游地区双季早稻开花期和灌浆期热害在21世纪初最重，在20世纪80年代和60年代最轻；其中浙江省是受开花期热害影响严重的省份^[34]；江西省双季稻热害主要发生在7月中下旬—8月上旬，发生频次呈东部、南部、西部和中部较高、北部低的空间分布特征^[44]；未来气候情景下(2021—2050年)中国双季稻热害发生的地区主要在华南地区的广东、广西、海南省的大部分地区^[37]。气候变化背景下，从双季稻高温热害发生的频次整体看，除双季早稻在灌浆-成熟期的高温次数呈弱减少趋势，双季稻(早稻、晚稻)在不同生育阶段的高温灾害次数均呈增加趋势^{[12, 34, 37, 47]}。

不同区域双季稻(早稻、晚稻)干旱发生时间和空间存在差异^{[39, 48-49]}。1991—2000年我国东部地区和南部地区双季早稻干旱分别发生在播种-育秧期和乳熟期前，我国东南地区双季晚稻干旱主要发生在乳熟期前。2000—2009年干旱多发生在我国东南和西南地区双季早稻的乳熟期和成熟期，双季早稻的干旱发生频率和范围增加，但在南部沿海区域发生频率减少，而双季晚稻的干旱在我国东南地区发生频率增加，发生范围减小^{[14, 48]}。1981—2010年我国华南地区双季早稻干旱主要发生在移栽-分蘖期，正常年景下干旱年发生频率平均为10.4%，平均减产率为0.82%，以轻旱为主，双季早稻干旱总体呈增强趋势但不显著^[50]；华南地区双季晚稻干旱主要发生在播种-三叶期和乳熟-成熟期，干旱年发生频率约为7%，主要以轻旱发生为主，中旱及以上等级干旱发生较少，区域平均的干旱减产率为0.7%，其中播种-三叶期干旱有显著减轻趋势，但乳熟-成熟期及全生育期干旱无显著变化趋势^[51]。在干旱年型下，湖南省双季晚稻干旱的强度和频率大于双季早稻，尤其是在穗分化-成熟期^[52-53]。从空间分布上来说，华南双季早稻干旱强度在空间上呈西高东低分布，主要集中在广西西南部至广东雷州半岛一带^[50-51]。

双季稻洪涝灾害在不同生育期发生的区域不同^[54-56]。1991—2000年我国东部地区双季早稻洪涝主要发生在孕穗-成熟期，南部地区双季早稻发生在分蘖-成熟期，双季晚稻发生在乳熟期前；但2000—2009年洪涝主要发生在双季早稻的生长发育早期阶段和双季晚稻的分蘖、孕穗期，双季早稻的洪涝发生站点和频率在南部地区增加，在东部地区减少，而双季晚稻洪涝发生的频次主要在东南地区的主产区增加^{[14, 57]}。其中，广西、湖南、湖北和浙江绍兴双季早稻洪涝灾害次数在近年来均呈增加趋势^{[56, 58-59]}，而湖北双季晚稻呈弱减少趋势^[30]。

双季稻(早稻、晚稻)洪涝灾害在不同地区发生频率和强度存在差异。1981—2010年华南地区双季晚稻洪涝强度逐渐减少，20世纪90年代末期有明显的波动增加现象，此后强度显著下降^[57]；但广西洪涝受灾率总体上以0.6/(10 a)的速率增大^[59]；湖北省双季早稻生长季内洪涝的发生次数总体呈增加趋势，局部地区严重洪涝发生次数加大；双季晚稻生长季洪涝总次数略减少，重度以上洪涝发生很少，但呈弱增加趋势^[30]。

近年来，气象灾害对双季稻(早稻、晚稻)的影响评估主要通过实际影响记录、试验模拟、数理统计和模型模拟实现^{[11, 37, 60-62]}。由实际气象灾害影响数据可知，1993年低温冷害导致湖南省双季稻僵苗面积约1.7×10⁵ hm²，每公顷苗数减少约4.5×10⁵~7.5×10⁵株；2010年湖南省南县的双季晚稻遭受低温冷害，导致减产量超过1500 kg·hm^-2[63]；2011年云南省的强倒春寒天气过程造成农业经济损失达2.8亿元^[64]；2003年夏季高温使长江中下游地区双季早稻受灾严重，其中江西省因高温减产约1.22×10⁹ kg，造成经济损失达67亿元^{[34, 65]}。通过实际影响记录数据分析气象灾害对双季稻影响存在滞后影响，无法进行提前预防减少损失，但可为模型模拟提供数据验证。

气象灾害影响评估模型主要用于评估灾害因子、影响程度及灾害过程的动态特征^{[7, 66]}。通过模型模拟不同气象灾害对双季稻的影响可知^[61]，双季早稻冷害在分蘖期最强，热害在灌浆期最强^[34]；孕穗-乳熟阶段的日最高气温连续3 d超过35℃的积温是导致双季稻减产的主要因素^[37]。1981—2010年华南双季晚稻干旱导致区域平均减产率约为0.66%^[51]。双季稻(早稻、晚稻)干旱在开花期前后对生物量和产量的影响最大，其中季节性干旱会导致不同程度的减产，间歇灌溉可获得较高的产量，雨养条件使双季晚稻产量低于双季早稻产量^[52]。

基于站点观测和模拟试验的气象灾害对双季稻生长影响评估发现，苗期低温会使双季早稻、晚稻秧苗失绿、枯萎甚至死亡，减弱根茎叶的生长和分蘖；孕穗期低温导致双季稻颖花分化不良、每穗粒数减少，影响花粉粒发育，降低结实率；灌浆期低温会导致双季稻(早稻、晚稻)植株净光合生产能力下降，进而使稻谷的充实度变差、品质变劣^[67-68]；开花期高温会抑制双季稻花药开裂，使花粉活力下降，阻碍花粉管伸长，不利于正常的授粉受精过程，降低结实率^[69]。评估不同气象灾害对双季稻生育期和产量的影响发现^[62]，双季稻开花期热害主要影响结实率，在抽穗期前后最为突出^[53]。双季稻生殖生长期内平均气温升高2℃将导致其抽穗-乳熟期和抽穗-成熟期日数平均缩短约6 d^[70]，抽穗期连续3 d 37℃以上高温可显著减低结实率^[38]；干旱和涝渍将导致双季稻单株产量约下降29.47%和11.37%^[55]。

根据超前时段，双季稻气象灾害监测预警可分为短期和中长期监测预警。其中，利用数值天气预报进行气象灾害监测指标的短期预报，并结合双季稻生育期预估不同气象灾害的空间分布和强度，可开展气象灾害的短期预警。基于天气学原理，统计分析气象灾害监测指标与大气环流特征量因子的关系，筛选出与气象灾害显著相关的气候因子，进而建立气象灾害的长期预报模型，并结合双季稻不同发育阶段的出现时期，可进行气象灾害中长期预警^{[1, 6, 12]}。

基于站点观测和GIS技术的地面灾害监测是双季稻气象灾害监测的最普遍研究手段。通常冷害、热害、洪涝和干旱监测多采用积温距平指标、降水距平值或生育期距平指标，根据气象站点的多年日平均气温或降水数据，计算监测时段的距平值，通过与该时段的距平指标表对照确定发生气象灾害的程度^{[30, 41, 53, 71]}。同时，利用气象站点的逐日温度和降水数据，采用指标组合(如高温、高温持续时间，干旱指数等)判断灾害的发生和程度，并结合GIS插值方法将单点数据扩展到面上，对区域进行灾害监测^{[45, 51]}，但通过站点地面监测的准确性评价研究较少。

基于遥感信息的气象灾害监测，克服了气象站点数量有限、温度数据不连续等对插值的影响。目前遥感信息在气象灾害监测方面的应用主要体现在两个方面：一方面是气象灾害研究的基本信息提取，如作物识别、受灾面积提取等；二是直接用于气象灾害监测的参数反演，如归一化植被指数(NDVI)、地表温度、土壤含水量、泥沙含量等。遥感监测已在双季稻气象灾害上得到很好的应用，如利用MODIS数据监测双季稻干旱和冷害，发展了基于MODIS偏差订正法反演空气温度的南方水稻热害监测方法^{[41, 72-73]}，关于双季稻洪涝灾害的遥感监测技术仍较缺乏。

为减缓和预防气象灾害对双季稻生产带来的不良影响，与双季稻密切相关的气象灾害指标建立非常重要，这样可利用明确的监测指标判断灾害是否发生及其严重程度。正因为如此，已建立一系列的双季稻气象灾害指标。

双季稻冷害监测评估，以往研究采用的指标主要包括：①日平均气温、积温及其距平指标。如南方双季早稻春季冷害(倒春寒)的轻度冷害定义为双季早稻播种育秧期日平均气温连续3~4 d不超过12℃；中度冷害定义为连续5~6 d日平均气温不超过12℃；重度冷害定义为连续不低于7 d日平均气温不超过12℃^[41]。广西双季晚稻(粳稻品种)的冷害(寒露风)发生指标取为9—10月持续3~5 d且日平均气温不超过22℃的低温冷害过程为轻度冷害；持续6~7 d且日平均气温不超过22℃的低温冷害过程是中度冷害；持续不低于8 d且日平均气温不超过22℃的低温冷害过程是重度冷害^[74]。该类指标构建时需要的气温数据较易获取，且适用于各种时空尺度的研究，因此，广泛应用于双季稻冷害的监测预警中；同时，此类指标利用致灾因子的强度直接反映双季稻冷害程度，那么研究者对研究区内天气气候状况以及双季稻种植经验的了解可一定程度上提高其预警准确性。②冷积温指标。基于建立日冷积温与水稻空壳率的关系模型，进而计算出低温导致双季晚稻的空壳率及减产率，定义双季晚稻幼穗分化-抽穗开花期的障碍型冷害程度^[32]。灾损指标可以直接反映双季稻冷害的实际作用结果，可直接为双季稻冷害的抗灾减灾工作以及种植业保险方面提供参考依据。③生育期距平指标。根据双季稻不同生育期观测数据，确定冷害发生时间及相应时段温度，这些指标虽与生育期结合，但它的准确性依赖于生育期观测数据的准确性^[71]。④综合指标。如综合考虑低温频率、冷积温、低温持续日数、日照时数等指标，建立寒露风综合气象风险指数，定量评估双季稻冷害风险，该指标根据低温冷害发生特点，考虑多种指标，可以更加准确判断低温冷害的发生^[75]。

在生产实践中，长江中下游和华南地区双季稻早稻在抽穗开花-灌浆结实期和双季晚稻在抽穗开花期易受高温危害，导致产量明显下降^[65]。第1类热害判别指标是日平均气温或日最高温指标，如江西省双季早稻在灌浆期日平均气温为24℃时，千粒重最大，随温度升高，千粒重下降；日平均气温为28℃和30℃时千粒重分别下降1.5 g和3.0 g，由此可判断江西省双季早稻热害强度^[76]；另外在农业气象工作中，多数研究通常以日最高气温35℃作为双季早稻开花结实期受害的临界温度指标^[65]。第2类是热害积温指标，即某次热害过程的热害积温是逐日热害积温的累加^[34]。第3类是日最高温与持续时间的综合指标，不同研究确定的日最高温为35℃或36℃，且确定的持续日数并不一致。虽然以往研究认为一定程度的高温会影响水稻的开花结实，降低产量，但各研究中所定义的热害指标不一致；且在增温模拟试验中，由于研究条件、研究方法以及水稻的播期、种植区和品种的不同，得到发生热害的指标并不相同，因此，目前还没有客观统一的高温热害指标^[77]。

双季稻的干旱灾害指标主要为气象指标、土壤墒情指标和综合干旱指标。

气象指标指降水距平百分率指标、综合气象干旱指数(CI)，即根据近30 d和近90 d降水量标准化降水指数，以及近30 d相对湿润指数进行综合而得，或根据降水和可能蒸散计算的相对湿润指数，以及湿润指数距平率^[48]，该指标可反映一定时间尺度上降水异常状况，又可反映短时间尺度上作物的水分亏欠状况。

土壤墒情指标指土壤含水率指标^[62]，以及综合前期降水的滞后影响和稻田径流量计算的水稻干旱评估指数^[49]。

综合干旱指标是根据相对湿润指数与日降水衰减系数计算的逐日气象干旱指数，并根据双季稻减产率划分不同生育期的干旱等级指标^[51]；根据土壤水分平衡和水分消退模式计算双季稻不同生育期的土壤含水量，以不同生长状态下(正常、缺水、干旱等)土壤水分的试验数据作为判定依据，确定不同地区双季稻(早稻、晚稻)的干旱指标^[78]。综合干旱指标综合了降水、不同生育期双季稻需水量以及双季稻干旱灾害程度，可综合反映旱象、旱情，现多数研究以作物综合干旱指标探讨双季稻的干旱灾害。

洪涝灾害与强降水密切相关，表征洪涝灾害的指标主要有日降水量、旬降水量、月、季、年降水量、降水日数、旱涝指数Z、K指标等^[56]。同时，有研究综合了降水量累积效应，借鉴先前累积指数(API)和标准化降水指数(SPI)，提出基于标准化先前降水指数(SAPI)的逐日洪涝监测指标^[57]；参照双季早稻成熟-收获期涝害时间及降水量，定义出现日降水量大于1 mm，日照时数小于3 h且连续3 d以上为双季早稻成熟-收获期连阴雨过程，进而计算该过程总降水量和降水日数为涝害指标^[58]。由此可见，双季稻洪涝灾害指标多以日降水量及持续时间为主，但不同地区的作物发生涝害的指标阈值不同。

对双季稻气象灾害发生的监测和预警主要通过数理统计分析和动态机理模型实现。数理统计分析是根据农业气象灾害的发生指标，通过数理统计的方法，分析气象灾害的发生规律，根据这些规律对灾害的未来发生进行预报^[45]，或者是根据气象灾害指标与双季稻产量之间的统计关系对未来作物产量进行预测的统计模型法^{[67, 79]}。白光志等^[44]综合考虑了各种气象要素，使用灾害频率、灾害指数等，采用加权综合评价法评估预测了江西省双季稻气象灾害风险。熊伟等^[37]根据田间观测资料，明确了双季稻高温减产的主导因子，建立了主导因子与水稻减产率之间的经验关系，进而预估了未来RCP2.6和RCP8.5气候情景下我国水稻发生高温热害的风险变化。而吴立等^{[45, 80]}基于月尺度的大气环流特征量为预测因子，构建了针对不同地区的双季稻低温灾害预测模型，预测了双季稻低温灾害未来10 d或5 d的发生等级，进而建立了双季稻低温灾害逐日滚动预警模型，预报预警准确率达到80%以上。动态机理模型法是指水稻机理模型，该方法考虑双季稻的生理生态、生长发育过程，对双季稻生物量进行逐日动态模拟，进而得到水稻单产^[81]。目前已根据三峡地区双季稻遭受高温热害的生物学基础，建立双季稻高温累积危害指数，实现了对双季稻高温热害的滚动监测，同时根据双季稻生育期实时观测数据、未来72 h或168 h天气预报，对未来3 d或7 d可进行高温热害预警。根据代表站在典型高温年的双季稻产量及空壳率进行检验得出，高温热害累积危害指数等级预报的准确率接近75%，其中对重度等级预报的准确率可高达80%^[82]。由此可见，以往研究中数理统计分析对于双季稻气象灾害的监测预警多缺乏预警准确性的评估，且缺乏作物生长机理过程的结合，对于双季稻气象灾害的预警还需进一步完善。双季稻的生育期及原有气象灾害指标阈值可能随气候变化而发生变化，对于未来气象灾害的监测可能难以适用，基于动态机理模型建立在不同地区、不同生育期双季稻气象灾害的动态监测预警系统仍较缺乏。

在农业生产中，作物生长需要一定环境条件，如温度、水、光照等是生长必备条件，另外还需要土壤性质、营养供给、风向风力等条件的保证。某一个生长条件发生变化都会使作物生长受到影响，造成减产减收^[83]。气象灾害主要是由于气象条件的极端变化，导致作物生长过程中的一个或多个条件的变化，从而给作物生长带来严重影响^[16]。气候变化已经极大地改变了中国气候资源的时空分布特点，引发了双季稻不同程度的气象灾害，对双季稻生产提出了新要求。面对气候变化，完善双季稻种植制度，优化品质布局，趋利避害，发展减灾保产技术，一方面可充分利用气候资源保证双季稻的稳产高产，另一方面可提高农民对气候变化的认识，提高科研成果转化。

通过生物化学药剂提高双季稻的抗逆性和产量^[84]。增施磷肥，配合钾肥和微量元素，提高水稻对低温的抗逆性；喷洒叶面肥、根外追肥，增强双季晚稻抗御寒露风能力；淹涝灾害退水后，及时施速效氮、磷、钾肥，增强禾苗的抗性保苗；喷洒叶面肥、草木灰水防御和减轻热害^[85]。如桂中地区早稻施用锌肥1500 kg·km^-2与不施锌肥相比，早稻分蘖期提前2~3 d，每平方千米有效穗增加4%~6%，结实率提高2%~4%，单产提高4%~10%。

为抵抗双季稻低温冷害，以往研究中多采用田间灌深水方法来提高田间温度；为抵御高温热害，多采用以水调温的生物物理技术，如采取日灌夜排、适当加深水层、喷水方式降低田间温度，增加空气湿度^[67]；为减轻洪涝灾害影响，应及时清理稻田的冲积物减少对双季稻苗的冲压。同时，通过对双季晚稻喷洒生长调节剂可促使其抽穗提前，避免寒露风灾害的影响。另外，工厂化温室大棚或覆盖地膜育苗，以及移栽所采用的机插或软盘抛秧技术，均可调节育秧地段的田间小气候，减小气象灾害的影响^[85]。

筛选优良抗逆双季稻品种有利于适应气象灾害，保证稻谷产量和质量。目前已有部分研究通过大田试验和模拟气象灾害试验筛选培育了优良抗逆品种。如筛选的两优培九适应性广、抗逆性强、高产优质、抗倒能力强；耐肥，穗大粒多，结实率高，早稻每公顷有效穗285.0万，每穗总粒169.7粒，结实率87.5%^[86]。通过旱地种植和人工气候模拟干旱等条件筛选了双季早稻耐旱品种南集3号、湘辐93、湘辐95等；通过苗期淹涝10 d，分蘖期淹5 d，孕穗期淹4 d的筛选条件筛选出了南方水稻耐涝害的品种恢41、两优100、汕优63等；通过人工条件模拟低温筛选双季早稻抗冷害的品种湘泰粘2号、浙9718等^[87]。其中，2008—2009年广西钦州推广示范了水利失灌旱区种植超级稻两优培九及再生稻高产栽培技术，大田连片示范，超级稻平均产量8556.0 kg·hm^-2，再生稻平均产量6258.8 kg·hm^-2，达显著增产效果^[86]。

为抵御和缓解干旱，干旱季节做好早期水库、塘坝蓄水工程和田间用水的科学管理，同时抓住有利天气条件，组织人工增雨工程，开发利用空中水资源。为减轻淹涝程度，兴修水利工程，增强排泄洪水的能力，及时开沟沥水。目前兴建小型灌溉工程技术，缓解流域内的季节性缺水已在双季稻大部分区域推广示范，该技术在降雨集中期蓄水，从而用于降雨集中期过后的灌溉之用，除了缓解季节性干旱外，同时还可以结合发电、养殖开展多种经营，活跃地方经济^{[16, 85]}。

利用气候资源不同地区合理搭配不同避灾种植模式，以合理、高效利用气候资源。南方双季稻种植区采取双季稻与其他作物(油菜、亚麻等)搭配种植模式可提高其对干旱、洪涝的适应性，推广示范的节水灌溉双季稻模式、水旱轮作双季稻模式、稻油轮作模式等节水稻作模式，已充分利用水资源实现了双季稻的高产^[87]。根据不同地区双季稻的生育期安排适宜的播种期和播种量^[88]，如在广西玉林双季早稻可从3月中旬开始择时播种、育秧，能保证双季早稻正常出苗；双季晚稻则适宜安排在7月中旬中后期移栽保证最大产量^[89]；在湖北武穴7月22—28日是翻秋直播双季晚稻的适宜播期，两优287和鄂早17播种量分别为47.1 kg·hm^-2和138.1 kg·hm^-2时，翻秋直播产量最高，最高产量可分别达6124.8 kg·hm^-2和5937.2 kg·hm^-2[90]；湖北荆州市双季早稻集中育秧模式的适宜播种期应不早于3月25日，可降低冷害风险、保障早稻稳产；华南和江南地区则提前10 d移栽有利于提高双季早稻抽穗开花至乳熟成熟期温度适宜度，同时降低高温日数，有效避开高温热害对双季早稻的影响^[87]。同样，采用适宜的耕作栽培方法，即双季稻起垄栽培技术、抛秧栽培技术等可克服双季早稻育秧期间的低温烂秧以及双季早稻抛栽后因低温不发苗的问题^[91]。

关于双季稻主要气象灾害已经开展了大量研究，在双季稻气象灾害影响评估、监测预警方法及减灾保产技术等方面取得了较大进展，为确保双季稻稳产高产提供了决策依据。尽管如此，现有研究成果仍难以满足气候变化的复杂性以及社会发展背景下双季稻气象防灾减灾的需求。目前，还未从气象灾害与双季稻生物学特性的相互作用出发给出不同气象条件下(高温、低温、洪涝和干旱等)双季稻不同生育期的致灾临界气象条件，一定程度上制约着减缓和预防气象灾害对双季稻不良影响的科学政策与措施的制定^{[9, 92]}。迫切需要针对气候变暖背景下双季稻的农业气候资源特点，及早研究和采取双季稻生产适应气候变化的策略，服务于双季稻高产稳产以及国家粮食安全及社会经济的可持续发展^{[1, 12]}。为此，未来双季稻气象灾害研究需要重点关注以下问题：

1) 双季稻气象灾变过程及其动态监测指标体系研究。目前气象灾害监测指标仍以气象指标为主，结合双季稻生长特性、发育过程并能指示灾害对其产量影响程度的指标较少，现有研究主要考虑灾害的发生与强度或对产量的影响，未考虑灾害过程的影响进展及其与产量的关系，且各气象灾害监测指标不尽相同，使灾害的监测预警与减灾保产不能很好地联系起来。因此，未来需加强研究结合双季稻不同生育期、受灾机制及受灾损失等多因素的综合指标体系；同时，双季稻的生育期及原有气象灾害指标阈值可能随气候变化而发生变化，对于未来气象灾害的监测可能难以适用，需要从机理上建立针对不同地区不同发育阶段能客观描述双季稻气象灾害发生规律的动态监测指标体系是目前更需关注点之一。

2) 气候变暖背景下双季稻气象灾害发生规律及其遥感监测技术研究。针对我国双季稻与气象灾害的特点，目前通过长期的人工模拟试验与田间观测试验主要强调的是平均气候态的变化，未关注气象灾害的发生频率、强度及持续时间的变化。因此，未来人工模拟试验中需关注气候变化的变率对双季稻生长发育过程、生理生态和产量等的影响机制与程度。同时，与地面监测相比，遥感监测双季稻气象灾害的范围广、周期短、信息量更大。如何提高植被信息、地表温度以及土壤水分等的反演精度以及气象灾害的监测精度，仍是目前气象灾害监测亟待解决的问题之一。

3) 双季稻气象灾害对气候变化的响应及其气象灾损动态评估技术研究。观测数据以及试验方法是研究气象灾害对双季稻生长发育和产量的最直接的方法，但该方法需要大量的历史数据和试验设备，且对于区域的影响评估存在一定限制。数理统计和模型模拟可一定程度上模拟评估区域尺度气象灾害的影响，但选择预测因子与评估指标时还需与双季早稻和晚稻生长分布区、生育期和灾害类型相结合，通过双季稻对高低温胁迫、干旱或洪涝的响应机理优化评估模型，提高灾害损失评估的准确率。同时，目前关于双季稻的大部分研究还仅限于评估当前气候状况下气象灾害对其产量的影响，预测未来气候条件下主要气象灾害的研究还比较少。因此，未来可进一步探讨未来气候变化下双季稻主要气象灾害的时空分布及其影响，为制定气候变化的农业适应政策提供科学的参考依据。

4) 星-地耦合的双季稻气象灾变过程数值模式研发。加强双季稻主要气象灾害的中长期预测，气候变化导致气象灾害的多发性和异常性越来越突出，气象灾害发生的频率和强度在增加，造成的损失更重，当前大部分地区关于双季稻气象灾害的研究未给出监测预警的准确度评价，提高双季稻气象灾害监测预测的准确性和灾害预警的时效性成为当务之急。未来需结合地面监测、卫星遥感监测和数值模式预报等手段，建立一套能实时运用且适合中国不同区域的双季稻综合气象灾害监测预警系统，实现预警技术的系统化和专业化。

5) 双季稻种植制度对气候变化的适应性及其应对措施研究。中国气候变化的时空异质性大、不同地区的种植制度具有不同的特点，以往关于双季稻在气候变化背景下种植制度、分布格局以及品种在不同地区应对气象灾害的效果评价研究还较缺乏。因此，未来需要进一步根据不同地区的气候变化特征，及时调整种植结构，优化种植模式，选育和推广适应当地气候变化的双季稻新品种，大力开展耐高温、抗旱涝、耐低温、抗病虫害等抗逆性品种的育种研究和筛选，强化双季稻适应气候变化的能力。

6) 双季稻抗灾减灾新技术与示范研究。发展抗灾减灾新技术是提高双季稻气象灾害防御能力的根本。抗灾减灾技术主要包括低温生存技术、水资源开发技术以及水资源高效利用技术等。当前纳米、生物和材料等新技术在水资源开发和热量高效利用等方面的应用促使抗灾减灾技术也在不断发展。以往对抗灾减灾技术的发展缺乏系统性，多针对某一种气象灾害进行技术开发，也没有对各种技术进行配套组合。为此，需要利用新技术的发展不断开发新的抗灾减灾技术，同时对抗灾减灾新技术的适用条件、效果评价以及各种新技术的组合使用进行更加充分的试验和推广示范，建立抗灾减灾技术体系及推广示范基地，实现双季稻科学抗灾保产的目的。