气候变化加剧小麦减产风险AI 生成

西南大学研究团队通过改进作物模型,揭示复合高温干旱事件对全球小麦产量的影响持续加剧,灌溉缓解效应呈减弱趋势,为粮食安全策略提供科学依据。

西南大学地理科学学院骆玉川副教授联合北京师范大学张朝教授团队在《自然食品》杂志发表研究论文,通过改进全球格网作物模型,精确刻画了干旱、热浪及复合干热事件对全球小麦产量的影响。研究显示,近几十年来灌溉对极端气候致损的缓解效应呈减弱趋势,这对全球小麦生产与粮食安全构成严重威胁。

研究团队从模型输入数据、参数优化方法和模型结构三方面进行系统性改进,构建了面向极端气候影响评估的全球小麦模拟框架。相较于GGCMI多模型集合,改进模型显著提升了全球小麦产量模拟能力,模拟精度R2较GGCMI第一阶段和第三阶段分别提高0.36和0.30;引入生态型参数优化后,国家与次国家尺度模拟精度分别提高约34%和22%。

基于改进模型的评估显示,1981年至2015年间,干旱、热浪及复合干热事件分别导致全球小麦平均减产9.7%、5.8%和13.3%。研究还发现,灌溉虽能有效缓解极端气候的不利影响,但随着极端事件持续增强,其效益呈显著衰减趋势。以2003年欧洲大范围高温干旱事件为例,改进模型显著增强了对该典型极端事件下产量损失的再现能力。

这项研究为降低作物模型在极端气候影响评估中的不确定性提供了新的方法框架,也为识别全球小麦生产脆弱区、评估农业适应措施有效性以及制定气候韧性粮食安全策略提供了重要科学依据。西南大学为论文第一完成单位,研究得到国家重点研发计划等多个项目支持。

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