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气温超过30℃时，水稻每多一天高温暴露，产量就下降0.9%至1.6%；若正赶上开花、灌浆的生长关键期，减产幅度可达1.1%至1.8%。这是河海大学地理与遥感学院院长、北京大学博雅特聘教授周丰等揭示的极端高温影响水稻产量的新机制。相关成果日前发表于《科学进展》。
水稻是全球超过一半人口的主粮，其产量对未来升温的响应一直是国际关注的重要议题。然而，全球变暖导致水稻减产风险评估仍存在巨大不确定性，主要是由于在评估气候变暖对作物的影响时，往往混淆季节平均气温升高与极端高温的影响。
针对这一核心问题，周丰和王旭辉课题组在我国开展了12个站点的协同增温试验，又整合了其他国家17个站点的田间增温数据，系统分析了水稻不同生育阶段对温度变化的响应。
当气温超过30℃时，每增加一天的高温暴露，水稻产量将减少0.9%至1.6%。特别是在水稻生殖生长期（如开花、灌浆期），高温影响尤为显著：超过30°C的高温天气每增加一天，产量下降幅度达1.1%至1.8%。
这主要是因为高温导致水稻收获指数下降，即光合产物向籽粒分配的过程受阻，导致结实率下降和籽粒不饱满。
基于上述试验数据分析结果，研究团队进一步揭示了当前全球作物模型显著低估了水稻对高温的脆弱性。
该团队利用试验数据对模型结果进行了偏差校正，重新评估了全球水稻产量对气候变暖的响应：在全球变暖1℃的情景下，全球水稻产量损失将达到8.1 ± 2.3%，而未校正前的模型预测仅为3.8 ± 1.7%。巴基斯坦、印度和孟加拉等南亚国家是气候变暖影响被最大幅度低估的区域。
该研究不仅提出了基于田间试验数据的全球作物模型偏差校正方案，而且为水稻主产国制定适应气候变化的粮食安全策略提供了科学依据。“成果也为应对未来高温灾害提供了重要启示：对高温暴露频繁且脆弱性高的地区，可通过培育推广耐高温品种、完善灌溉降温措施、优化播期等方式降低风险，为高温灾害预警、农业适应策略制定、守护国家粮食安全提供科技支撑。”周丰说。
新华日报·交汇点记者 程晓琳
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