全球近地层大气臭氧（O3）浓度已从工业革命前的38 nl L-1上升到目前的50 nl L-1，超过了敏感作物受害O3阀值的25%，估计到2050年O3 浓度将上升到80 nl L-1。高O3浓度下水稻产量损失主要与每穗颖花数和结实能力的下降有关，因此，进一步定量评估FACE情形下高O3浓度如何影响颖花和粒重形成直接关系我国的粮食安全。FACE研究，在完全开放的大田条件下运行，代表了我们对全球变化的最好模拟。本项目依托世界唯一的稻田O3-FACE系统平台，设计比现大气O3浓度高50%的O3处理，研究其对不同类型水稻品种颖花和粒重形成的影响，评估O3与氮肥、水分处理的互作效应，揭示FACE情形下水稻颖花和粒重形成受阻的主要生理机制，并探索未来高O3浓度条件下减少产量损失的途径和方法。这一前瞻性研究将为近地层高O3浓度背景下我国稻作生产选育适宜品种和制订高产栽培对策提供重要信息。