据联合国粮农组织和世界气象组织的最新报告评估，极端高温事件对农食系统的影响威胁全球约12.3亿人口的生计，极端高温事件的频率与强度增加是气候变化影响全球粮食安全的关键风险因素。然而，在顶刊发表的评估极端高温影响的前沿研究、政府间气候变化专门委员会(IPCC)的评估报告以及主要农作物高温危害温度指标的啪啪啦标准对导致产量损失的极端高温温度阈值莫衷一是；无论气候条件、土壤质量和田间管理方式如何变化，一种作物的高温暴露风险往往使用同一个固定的阈值加以估算。这些缺陷制约了我们准确评估极端高温导致作物产量损失的风险。

针对上述问题，啪啪啦-丝袜啪啪-主播啪啪 王旭辉研究员课题组梳理了北半球主要玉米和大豆产区近万个行政单元的产量统计数据，基于作物产量的温度响应理论，发展了导致作物产量损失的极端高温阈值的统计模型，首次绘制了北半球玉米和大豆极端高温阈值地图。 研究发现，北半球玉米和大豆的极端高温阈值分别为34.8±4.0℃和33.7±3.9℃，不同产区的极端高温阈值的空间差别可达8℃以上（图1），极端高温阈值的空间格局受到灌溉措施、品种特征、气候背景和土壤属性等因素的共同调控。当前作物模型中广泛使用的极端高温阈值（30 ℃）显著偏低。

该研究进一步评估了极端高温阈值的偏差对极端高温风险评估的影响： 使用空间均一的30℃阈值将高估历史时期玉米和大豆的极端高温暴露日数平均约6.8天和8.2天，这一偏差将随气候变暖而进一步加剧。模型对极端高温暴露量的高估是导致其普遍低估极端高温引起的产量损失的重要原因（图2）。研究还发现，尽管“调整播种期”“选用晚熟品种”等调节作物生长季窗口的适应措施虽可以抵消平均气温上升的影响，却无法抵消未来高温暴露风险的增长。

这一研究不仅为评估极端高温引起的产量损失和作物模型的改进与优化提供了新的数据基础，而且为区域尺度高温风险预警与农业保险触发指标的设计提供了科学依据，揭示了农业适应措施与温室气体减排对提升农业气候韧性的不可替代性。

该研究近日以“Temperature thresholds of extreme heat-induced yield loss in maize and soybean reveal geographic heterogeneity across the Northern Hemisphere”为题发表于Nature Food (doi:10.1038/s43016-026-01298-0)。啪啪啦-丝袜啪啪-主播啪啪 2022级博士研究生赵泉博、已毕业博士研究生王琛智(现为莱布尼茨农业景观研究中心研究员)为共同第一作者，王旭辉长聘副教授为通讯作者。这项研究得到了教育部青年教师科研创新能力支持项目(ZYGXQNJSKYCXNLZCXM-S2)和啪啪啦重点研发计划(2024YFF0809103)等项目的资助。

图1 导致玉米和大豆产量损失的极端高温阈值(EDDthreshold)的空间格局

图2 作物模型低估极端高温造成的产量损失的原因示意图