氣溫超過30℃時，水稻每多一天高溫暴露，產量就下降0.9%至1.6%﹔若正趕上開花、灌漿的生長關鍵期，減產幅度可達1.1%至1.8%。這是北京大學周豐教授、王旭輝研究員團隊揭示的極端高溫影響水稻產量的新機制，相關成果於近日發表。

周豐介紹，水稻是全球超過一半人口的主糧，氣候變暖如何影響水稻產量，一直是國際關注的重要科學議題。但以往評估有個繞不開的盲區：研究往往把“季節平均氣溫升高”和“極端高溫”混在一起算賬，把平均氣溫的升高當成了高溫影響的全貌。研究團隊指出，這種“平均”會掩蓋極端高溫帶來的真實風險——夏天連續幾天40℃與平均20℃時再熱1℃，對稻田完全是兩回事。

為了剝離這兩件事的影響，研究團隊在我國開展了12個站點的協同增溫試驗，又整合了其他國家17個站點的田間增溫數據，系統分析了水稻不同生育階段對溫度變化的響應。周豐說：“高溫，是全球變暖導致水稻減產的主要驅動因素。生殖生長期的水稻最嬌貴，高溫會直接干擾開花授粉和籽粒灌漿，阻礙光合產物向籽粒運輸，導致結實率下降、籽粒充實不足﹔而營養生長期的極端高溫（超過35℃）則主要抑制光合作用，最終水稻產量整體縮水。”

研究團隊對比后發現，當前全球主流作物模型普遍低估了水稻在高溫面前的脆弱性。王旭輝介紹，利用田間試驗數據對模型做偏差校正后，重新評估發現：在全球平均氣溫升高1℃情景下，水稻產量損失將達8.1%±2.3%，而未經校正的模型預測僅為3.8%±1.7%——風險幾乎被打了對折。分區域看，南亞國家被低估得最為明顯，巴基斯坦、印度、孟加拉國的估計損失由校正前的2.1%增至6.6%﹔泰國、菲律賓、緬甸等東南亞國家則由3.7%增至7.7%，這與當地水稻更易遭受持續高溫脅迫有關。相比之下，中國、日本等東亞國家的低估幅度不足2%。“換言之，隨著全球持續變暖，高溫對糧食生產的沖擊可能比以往認識嚴重得多，而南亞、東南亞這些高溫頻發、水稻種植集中的地區，正站在風險的最前排。”

這項研究提出了一種新方法——用田間試驗觀測數據“約束”全球作物模型、對其進行偏差校正，這顯著提高了全球糧食安全風險評估的可靠性。“成果也為應對未來高溫災害提供了重要啟示：對高溫暴露頻繁且脆弱性高的地區，可通過培育推廣耐高溫品種、完善灌溉降溫措施、優化播期等方式降低風險，該成果也為高溫災害預警、農業適應策略制定和國家糧食安全提供科技支撐。”周豐說。