霍治国、张海燕、李春晖、孔瑞、江梦圆等学者联合署名的综述论文《中 国玉米高温热害研究进展》发表在《应 用 气 象 学 报》第34卷第1期（2023年1月）。论文的主要单位包括中国气象科学研究院（北京）、南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心（南京）以及中国地质大学（武汉）。该论文详细探讨了在气候变暖背景下，中国玉米产区面临的高温热害问题，从概念、分类、成因、机理、防御对策等层面进行了系统梳理，并展望了未来研究方向。
该综述的研究背景基于全球气候变化对农业生产的影响，特别是高温对玉米（C4植物）作物生产的不利影响。近年来，随着全球气温的持续上升，玉米生产面临的高温热害问题愈加突出。已有研究表明，全球平均气温每上升1°C，玉米产量将下降7.4%，气温升高对产量的负面影响比降水减少更为显著。玉米作为中国粮食产量的主要来源，其2021年的种植面积达到了4.33x10⁷ hm²，占粮食总产量的40%。然而，高温热害已经成为威胁中国玉米生产和粮食安全的关键问题。论文旨在从已有成果中系统梳理并阐释高温热害的概念、危害机理、气象成因、致灾指标、地域分布及防御对策，为玉米生产的减灾增效提供科学依据。
高温热害是指当气温升高到一定阈值时，高温对作物正常生长发育、产量及品质造成的危害。这种灾害性天气伴随持续的高温和低空气湿度，具有隐蔽性和累积效应。其直接影响作物的蒸腾水分平衡，导致作物脱水、萎蔫甚至死亡。近年来，高温热害的发生频率和强度明显增加，对经济作物尤其是玉米的影响较为严重。
玉米高温热害可分为以下四类：
延迟型（Delay type）：主要发生在玉米营养生长期。高温抑制植株正常发育并导致分蘖过多，影响产量。例如，2013年河南邓州曾因高温导致玉米生长困难，分蘖增多。
障碍型（Obstruction type）：发生在生殖生长期。高温使玉米雄穗败育或授粉不良，导致空秆、缺粒甚至绝收。2016年河南遂平县的高温案例显示，受害严重区结实率不足30%。
生长不良型（Poor growth type）：影响玉米内部碳循环，植株无法积累足够养分形成果穗。例如，2018年山东兖州的高温事件使玉米穗粒数和千粒重均显著下降。
混合型（Mixed type）：综合了以上几种类型的特征。植株可能经历多个生育阶段的高温损害，造成全周期性减产甚至绝收。例如，2013年河南平舆县混合型热害案例中，玉米出现缺粒穗78%，减产20.45%。
高温热害对玉米的影响主要表现在三个关键生长时期：
光合作用：高温条件下光合色素含量、酶活性和光系统光化学效率均显著下降，导致作物光合作用受抑。例如，35°C高温显著降低了玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和核酮糖二磷酸羧化酶的活性。
育性影响：高温可减少花粉活力，导致散粉不良和雄穗不育。实验表明，38°C条件下玉米花粉的散粉量显著减少，结实率接近为零。
灌浆过程：高温缩短灌浆持续时间，降低籽粒重量和产量。同时，籽粒品质下降，淀粉含量降低，而蛋白质含量上升。
高温热害的气象成因包括大气环流异常、干燥天气等。具体来说： - 在黄淮海地区，高温与大陆暖高压相关。 - 北方春玉米产区受纬向环流、西太平洋副高、西风急流等因素影响。 - 西南玉米区则受到南亚高压、西南季风阻断及云量减少的影响。
不同玉米产区的高温危害也各具特色： - 春玉米区：松辽平原及西南部高风险。 - 夏玉米区：河北东南、河南大部、山东西部等地频次高。 - 西南玉米区：乳熟至成熟阶段高温多发。
论文指出，未来需要在以下方面取得突破： - 建立综合的高温热害致灾指标体系。 - 强化灾害损失模拟及风险评估。 - 开展高温热害的区域划分与精细化监测。 - 开发动态预警服务系统。
该综述系统地整合了玉米高温热害的概念、机理及应对策略，是对研究领域的重要补充。通过总结既有研究并提出未来研究方向，论文为高温热害的管理和政策制定提供了可靠的科学依据。论文亦强调通过多学科协同应对农业气象灾害，从而提升粮食生产的适应能力。总结而言，该综述为缓解玉米生产中的高温风险问题提供了科学指导，同时对农业气象学和玉米生产技术具有重要实践价值。