气候变暖对粮食安全的影响是实现可持续发展目标的重要挑战，受到科学界和各国政府的高度关注。然而全球和国家尺度上作物产量对气候变暖的响应仍然存在很大的不确定。以往研究发现不同研究手段估计的气候变暖对全球作物产量的影响的差别可以达到3倍以上，因此政府间气候变化专门委员会(IPCC)的评估报告对气候变暖导致的产量变化只能给出定性的结论。如何提高未来气候变暖对全球作物产量的评估精度是全球变化领域普遍关注的研究热点问题。

王旭辉研究员的研究团队通过设计贝叶斯条件概率统计方法，将全球48个增温实验数据与全球作物模型相结合，重新评估了四种主要粮食作物对气温上升的响应。研究结果表明，1摄氏度的升温将导致小麦、水稻、玉米和大豆分别减产2.9±2.3%，5.6±2.0%，7.1±2.8%和10.6±5.8%。相较于全球作物模型的估计，这一新方法克服了增温实验数量较少空间代表性有限的局限性和作物模型过程和参数的不确定性，将评估精度提高了12%–54%，大幅修正了增温导致全球小麦减产的幅度（较以往研究降低50%）。文章进一步指出，未来气候变暖将导致各主要产粮国的粮食产量普遍降低。但在同样的增温幅度下，美国和印度的作物产量减少幅度将比中国更大（图1）。即便实现《巴黎协定》约定的将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度，全球四种主要粮食作物仍将减产3%-13%。该研究为推动全球和区域尺度作物模型的完善以及为后《巴黎协定》时期缓解与适应气候变化的政策制定提供了有效的依据。

中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”为该成果的第二标注项目。

论文信息：

Xuhui Wang, Chuang Zhao, Christoph Müller, Chenzhi Wang, Philippe Ciais, Ivan Janssens, Josep Peñuelas, Senthold Asseng, Tao Li, Joshua Elliott, Yao Huang, Laurent Li, Shilong Piao. 2020. Emergent constraint on crop yield response to warmer temperature from field experiments. Nature Sustainability. 10.1038/s41893-020-0569-7