以增温为主导的气候变化对作物产量产生了深远影响，温度升高会加速作物生长发育速度，缩短作物的生长发育时间，从而导致减产。统计分析、作物模型模拟及控制实验结果均表明，在不考虑CO2肥效作用的情况下，随着全球尺度气温每上升1℃，三大主要粮食农作物产量小麦（-6.0%）、水稻（-3.2%）和玉米（-7.4%）均减少。作物物候是农作物重要的植物属性之一，反映作物的生长发育状况影响作物产量。已有研究开展了气象要素对作物产量的影响，但有关作物物候对作物产量的分析还较少，其对产量的影响机制尚不明确。因此，开展气候变化背景下作物物候时空变化特征分析，揭示其对产量变化的影响机制，分析作物物候与气象要素对产量的相对贡献度，具有重要的理论意义和实践意义。本研究以1981-2010年中国75个农业气象站点（主要分布于中国南部）观测的水稻物候与产量为研究基础，开展了站点尺度的水稻物候（移栽期、抽穗期、成熟期）时空变化分析，基于统计分析与机器学习量化了其与主要气象要素（最高温度、最低温度、太阳辐射、降雨）对水稻产量的相对贡献度。结果表明：（1）水稻生育期内（移栽期到成熟期）最高温度、最低温度显著增加，而太阳辐射和降雨没有显著变化。（2）每十年，水稻的移栽期提前了3.18天，抽穗期推迟了2.47天，成熟期推迟了4.55天，夏玉米的产量提高了9.65g/m3。（3）大多数站点的水稻物候与产量的偏相关分析呈现负相关关系，而大多数的气象要素与产量的偏相关分析呈现正相关关系。作物物候（移栽期、抽穗期、成熟期）与产量的偏相关系数分别为-0.10、-0.15和-0.01；气象要素（最高温度、最低温度、太阳辐射、降雨）与产量的偏相关系数分别为0.08、0.02、0.12和-0.05。此外，有63%的站点显示物候与产量的偏相关系数大于气象要素。（4）基于机器学习进行的水稻估产结果表明，加入作物物候期显著提高了估产精度。BP、SVM以及RF的估产精度RMSE分别为：800、737和744千克/公顷，对应的R2分别为：0.24、0.33和0.31。综上，气象要素是水稻生长的基本条件，而受气象要素与人为管理双重影响的作物物候对于水稻产量的影响同样不容忽视。本研究建议在模拟气候变化背景下的作物生长及产量时需要对作物的物候期进行精准刻画，同时，需要依赖更精准的人工控制实验来探究气象要素与作物物候对产量的影响机制。
 

气候变化,作物物候,作物产量,机器学习