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夏玉米是黄淮海平原重要的粮食作物,对保障国家粮食安全具有重要作用。气候变化背景下,极端气候事件发生频率和强度不断增加,农业干旱与高温灾害对夏玉米生产的威胁日益加剧。相较于单一灾害,干旱和高温的同期或连续发生往往会通过水分亏缺与热胁迫的叠加效应,对作物生长发育、光合作用、授粉结实和籽粒灌浆过程造成更严重影响,进而导致显著产量损失。然而,现有研究多关注复合灾害的发生频次、强度及其总体影响,对灾害主导因子的差异性认识仍不足,尤其缺乏对持续时间主导和严重程度主导型事件的系统区分。因此,识别复合农业干旱高温事件的主导类型,并阐明其在不同生育阶段对夏玉米产量损失的影响,对于完善复合灾害风险评估、优化分阶段防控策略和提升农业气候韧性具有重要意义。
近期,中国气象科学研究院王培娟团队完成的题为“Dominant types of compound agricultural drought and heat events and their distinct impacts on maize yield”的研究在Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》,JIA)优先在线发表。
本研究以黄淮海平原夏玉米为对象,基于灾害持续时间、严重程度和前期累积效应,构建了农业干旱与高温复合灾害识别和分类方法,将农业干旱与高温复合灾害(CADHEs)划分为持续时间主导型和严重程度主导型,并分析其时空演变特征及对产量损失率的影响。
结果表明,产量响应表现出明显的生育阶段差异和主导类型差异。持续时间主导型复合灾害主要通过持续暴露产生累积性减产效应,其中干旱持续时间主导型复合灾害造成的产量损失对持续时间最敏感,平均边际减产率为 2.63% d⁻¹(P<0.01)。严重程度主导型复合灾害主要表现为高强度累积胁迫下的产量损失效应,其中高温严重程度主导型复合灾害在生殖生长阶段的影响最突出,其平均边际敏感性为-6.39%(P<0.01),高于干旱严重程度主导型复合灾害(-4.88%,P<0.01)。R1–R3阶段是夏玉米响应高温严重程度主导型复合胁迫的最脆弱窗口,平均减产率超过15%。



总体来看,夏玉米产量损失对CADHEs的响应具有显著的主导类型依赖性和生育阶段敏感性,说明复合灾害风险评估应由总体频次和累积强度分析,进一步转向关键生育阶段主导胁迫影响的精准识别,从而为分阶段、分类型的灾害防控和气候适应管理提供依据。
中国气象科学研究院王培娟研究员为该论文的通讯作者,博士研究生李清为本文的第一作者。该项目得到了国家自然科学基金项目(32171916)、
中国气象科学研究院基本科研业务费专项(2025Y013 和 2024Z001)、中国气象局创新发展专项(CXFZ2024J050)、中国气象科学研究院科技发展基金项目(2024KJ010)、中国气象局农业气象重点创新团队(CMA2024ZD02)以及江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX24_1455)的资助。
Cite the article:
Qing Li, Peijuan Wang, Yuanda Zhang, Junxian Tang, Yang Li, Dianchen Han, Rui Feng, Lin Cheng. 2026. Dominant types of compound agricultural drought and heat events and their distinct impacts on maize yield. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.05.046
https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.05.046
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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