在全球气候变暖、极端高温事件频发的背景下,玉米在全世界热带和温带地区广泛种植,然而,由于气温条件较高,玉米很容易受到高温胁迫的影响。随着科技、农业和经济的飞速发展,高温灾害的预测等对经济发展的关键领域有重大影响,急需精准的数据支持,作物生长模拟模型是研究极端高温天气频发事件的响应的重要手段,但现有作物生长模型是否能够准确预测高温胁迫响应力尚未得到广泛测试。因此,本文通过在大田环境下进行连续三年的夏玉米被动式增温胁迫试验,定量研究了夏玉米的生理生长及产量对高温胁迫的响应机理、作物主要生理过程(蒸腾作用、光合作用、干物质分配等)与高温胁迫之间的关系,在成熟期进行产量构成因素的测量。通过具体观测数据,我们评估了作物生长模型中典型高温胁迫算法,并选取出了一种有效的算法,能够有效地模拟高温胁迫对玉米生产力的影响。研究结果表明: (1)温度是影响夏季玉米叶片净光合速率最为显著的气象因子之一。当温度超过一定范围(35℃以上)时,净光合速率随着温度的升高而被抑制。在2021年的S1期(即开花期左右),经过高温胁迫处理后,温度处理组HT2(胁迫温度最高)、HT1和对照处理组(CK)相比,净光合速率(Pn)分别下降了36.05%和29.19%。这表明,净光合速率随着温度胁迫程度的加深而降低。气孔导度易受到温度条件的影响,在夏季多孔期内,一定范围内的温度会抑制气孔导度的增加。在玉米的拔节期内,温度的增加对胞间CO2浓度具有促进作用,但对胞间CO2浓度的影响并不十分显著。夏季玉米的蒸腾速率会随着温度的升高而增大,在一定程度上促进了玉米的生长。 (2)高温致使玉米叶片光合作用过程受阻,影响了作物正常的灌浆强度,导致作物减产。2021年S5期HT2处理组对产量影响最大,实际产量下降50.77%。 (3)根据2020年至2022年山东省禹城综合试验站进行的大田增温试验所获得的试验数据,计算了各作物模型中的温度胁迫因子。高温胁迫过程中,作物模型的每日热效应(TE值)能较好地反映温度胁迫因子的算法,并与夏玉米的实际产量和叶片净光合速率有很好的相关关系。在APSIM模型中,夏玉米产量与每日热效应值(TE值)呈现最高的正相关性,表明APSIM模型对高温胁迫的响应能力最强,用APSIM指数TE对夏玉米生产力的预测效果较好。玉米实际产量、净光合速率分别与APSIM、SWAT、DayCent、GECROS、CERES、SPACSYS作物模型高温响应模块指数TE值的相关系数都通过显著性检验,对实际产量的预测效果比对净光合速率预测效果好。