气候变暖正推动小麦生产格局发生“地理转移”，在带来新机遇的同时，也伴随着生态与气候风险的双重挑战。

随着全球人口持续增长，粮食需求不断攀升，农业系统面临日益严峻的增产压力。小麦作为全球最重要的粮食作物之一，贡献了约20%的人类热量摄入，在保障粮食安全中具有关键地位。然而，气候变化正在深刻改变小麦的生产格局，影响全球耕地适宜性分布。

目前多数研究聚焦于气温升高对小麦单产的影响，并默认种植区域不变。这种简化忽略了气候变暖可能引发的土地利用变化，从而可能低估区域粮食生产风险与适应潜力。因此，有必要同步分析气候变暖背景下小麦种植区域与单产的动态变化，以更准确评估未来小麦生产格局及粮食安全形势。

中国农业大学资源与环境学院教授赵闯团队构建了一套数据驱动的机器学习模型，综合气候、土壤、地形和人类活动等多维因素，评估未来气候变化对全球小麦种植格局的影响。该研究整合多源环境数据，优选模型进行预测，揭示了气候变化驱动下种植区域的演变趋势，并结合国际影响模型比较项目（ISIMIP3b）发布的10个作物模型模拟结果，系统评估了气候变化对全球粮食生产格局的重塑效应。

基于验证后的随机森林模型，研究团队在三种气候情景（SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5）下预测了未来小麦种植区的空间变化。结果显示，到21世纪末，在高排放情景（SSP5-8.5）下，春小麦与冬小麦的种植北界将显著向高纬度推进，平均迁移距离分别约为524公里和509公里。在美国、欧洲和中国北方等主产区，北界迁移距离可达400至650公里；而南半球如南美和澳大利亚地区迁移幅度较小，约为200公里。

在中排放情景（SSP3-7.0）下，北界平均推进约300公里；在低排放情景（SSP1-2.6）下，迁移幅度约为130公里，主要集中在北欧及高纬地区。

赵闯指出：“全球气温每升高1℃，小麦种植北界约向北推进100至121公里，相当于约1个纬度。”

根据RF-RBF模型平均结果，在仅考虑温度变化、固定CO₂浓度的条件下，升温2℃时，全球春小麦与冬小麦的适宜种植面积预计分别增加15.7%和14.1%，其中现有种植区分别扩大约5.3%和9.4%。

尽管种植区整体呈扩张趋势，但多作物模型模拟结果显示，现有种植区的单产普遍下降。在不考虑CO₂施肥效应的情况下，升温2℃和4℃将分别导致全球春小麦减产15.5%和30.9%，冬小麦减产12.6%和23.9%。

研究团队将种植面积变化与产量模拟结果结合分析，发现不同区域的小麦总产量净效应差异显著。与1991—2020年基准期相比，在当前种植区内，到2100年，春小麦和冬小麦产量预计分别下降约5.0%和18.0%；但若计入新增适宜种植区，全球小麦总产量则有望分别增加0.9%和11.2%。

“随着气温上升，小麦种植区整体向高纬度迁移。”赵闯进一步解释，北欧、加拿大和俄罗斯等中高纬度地区的种植潜力将显著提升，而中低纬度地区如华北平原、印度等地，则可能因高温与干旱加剧而面临减产。

研究团队指出，种植区北扩虽为粮食生产拓展了新空间，但也可能占用森林、草地等生态区域，带来碳排放增加和生态退化问题。同时，新拓展地区气候寒冷，可能面临低温冻害等新型风险，需通过培育抗寒品种和优化种植制度来应对。

面对这些挑战，各地需制定差异化的适应性战略。高纬度国家在垦荒过程中应注重生态保护，减产风险区则应加强节水灌溉和耐热品种研发。在技术层面，应优先发展抗逆育种与智慧农业，以降低生产不确定性。

“气候变暖对农业的影响不能简单视为‘减产威胁’，它也是推动农业系统重构的重要力量。”赵闯强调，能否实现产量增长与生态可持续的双赢，取决于我们能否从扩张模式转向基于系统思维的适应性治理。

未来，研究将进一步融合自然科学与社会科学，在动态模型中更充分地纳入人力、资本与政策变量，为构建更具韧性的全球粮食系统提供支撑。