本書重點圍繞氣候變化與農業物候關系研究，從地理學視角，首次較為系統地揭示了一定歷史觀測期內中國九種作物（小麥、玉米、水稻、大豆、棉花、高粱、谷子、油菜、花生）的物候變化趨勢，明晰了作物物候對關鍵氣候因子變化的敏感性差異及其時空分異規律，量化區分了氣候變化和人為管理措施對作物物候變化的影響，系統評價了氣候變化和人為管理措施對我國九種作物物候變化的分別貢獻、綜合效應及空間差異。
本書介紹了農業氣象五大要素——光、熱、水、氣、風的概念、形成過程、變化規律及與農業生物的關系；闡述了天氣學基本知識，不同天氣系統對應的不同天氣特點及各種天氣預報方法；論述了降水異常（暴雨洪澇、干旱、冰雹、雪災）、溫度異常（高溫熱害、霜凍害、凍害、冷害和寒害）、典型的復合型氣象災害（臺風、寒潮、連陰雨）等災害性天氣的形成過程、時空分布、危害機理、危害特征及防御對策；詳細介紹了氣候和中國農業氣候形成的因素、中國氣候資源與區劃、各地氣候特征與農業、氣候變化與對策；探討了小氣候的形成、變化規律
在全球氣候變化背景下，極端氣候事件發生頻率和強度不斷增加，災害風險進一步加劇，給我國糧食供給保障和農業可持續發展帶來巨大挑戰。本書以水稻為案例，就農業應對長期氣候變化和極端災害的風險管理開展跨學科交叉實證研究，通過定量分析不同主體應對氣候變化采取的管理和投資措施，以及措施采用的影響因素和實施效果，以增進我們對農業氣候和極端災害風險管理與適應的認知。
本書基于地球系統科學理論，綜合分析氣候變化對全球農業，特別是中國農業的影響，整理氣候變化-農業適應性模型，討論中國農業適應氣候變化的相關問題；根據中國農業氣候資源的變化特征模擬氣候變化對主要糧食作物物候、適宜生長區的影響及南北氣候過渡帶上干旱災害對農業生產的擾動，探討糧食作物生長對氣候變化的自然適應；在對農業適應性決策行為模擬的基礎上展開調研，分析農戶的種植決策適應和灌溉適應。
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