(周光明同志的该篇论文于2009年9月10日在黑龙江农业科学上发表)

摘要: 根据松嫩平原 1951－2005 年36个气象站的历史资料，分析了近 44年温度、降水的年际变化特征，采用机制法，计算了松嫩平原农作物的气候生产潜力,。在MAPGIS、SAS的支持下，探讨了农作物气候生产潜力的时空变化规律，分析了气候变化对气候生产潜力的影响，建立了气候因子与作物气候生产潜力之间的回归模型。

关键词: 气候生产潜力；松嫩平原；气候变化

Analysis of Crop Climatic Potential Productivity and It’s Respond to Climatic Change in Songnen Plain

Abstract:Based on the 1951-2005 Songnen Plain 36-year history of the meteorological data, analysis of nearly 44 years of temperature, precipitation in the inter-annual changes in the characteristics of the mechanism used method for calculating the Songnen Plain crop production and climatic potential.

With the support of MAPGIS and SAS, has discussed the crops climate productive potential space and time change rule, has analyzed the climatic change to the climate productive potential influence, has established the climatic factors and between the crop climate productive potential return model.

Key words: Climatic potential productivity；Songnen Plain；Climate change

      1.引 言

 气候变化与农作物生产的关系早在 19 世纪已受到人们关注，近年来，气候变化越来越受到重视．气候变化很大程度上归因于人类活动,反过来许多人类活动又对气候变化十分敏感并受其影响,农业就是其中最脆弱的环节。由于气候变化尚不能有效控制，人们只能加强对气候变化的研究，了解气候变化规律，调整农业生产区划与对策，顺应气候变化的趋势[1-2]．研究作物生产潜力的空间变化，建立了气候因子与作物生产潜力之间的回归模型，可以掌握作物生产的区域差异及其变化规律，对作物生产规划与合理开发利用农业自然资源、正确指导作物生产系统的发展具有重要意。

松嫩平原位于42°30′~51°20′N,121°40′~128°30′E之间, 属于黑龙江生态脆弱带。是我国粮食主产区之一[3]。农业气候生产潜力是评价农业气候资源的根据之一,农业气候生产潜力的大小,取决于光、温、水三要素的数量及其相互配合协调的程度[5]。对一个地区气候生产潜力进行估算,其结果不仅可以直接反映该地区的气候生产力水平和光、温、水资源配合协调的程度及其地区差异,还可以分析出不同要素对生产力影响的大小,从而找出一个地区或某种作物生产中的主导限制因素。

 2.资料来源

    气象资料来源黑龙江省松嫩平原所属县市36个气象站点1951-2005年的月平均气象资料。

         3.结果与分析

        3.1黑龙江省松嫩平原生态分区概括

       按生态特征和空间分布将黑龙江省松嫩平原划分为两大农业区；

    1.松嫩平原黑土农业区

位置与范围  本区位于黑龙江省中部,包括五大连池、嫩江、绥棱、庆安、五常、阿城、宾县、巴彦、木兰、讷河、依安、克山、北安、克东、拜泉、海伦、绥化、望奎、哈尔滨、双城等20县（市）。是黑龙江省玉米、大豆主产区。

   2.松嫩平原脆弱带农业区

 位置与范围  本区位于黑龙江省西南部,包括齐齐哈尔、龙江、泰来、甘南、富裕、绥化、安达、肇东、兰西、青冈、明水、大庆、肇州、肇源、林甸　杜尔伯特蒙古族自治县。

      3.2黑龙江省松嫩平原气候变化的基本特征

      3.2.1松嫩平原5-9月平均气温变化

 松嫩平原年平均气温变幅由17.46（1951）～18.59（2005）℃，平均气温最高的年份（2000年20.32℃）比最低的年份（1957年16.43℃）高 3.89 ℃。44年松嫩平原平均气温与各年平均气温(18.07℃）上升了 0.51℃，由图 1可见，年平均气温在60-80年代与各年平均相比上升0.26℃的，进入 80-90 年代之后与各年平均现比上升0.24℃，尤其是进入 90 年代后呈明显上升趋势，与各年平均相比上升0.80℃。由图可见松嫩平原脆弱带农业区平均气温＞松嫩平原平均气温＞松嫩平原黑土农业区平均气温。44年松嫩平原脆弱带农业区平均气温与松嫩平原各年平均气温(18.07℃）相比上升了 0.75℃，44年松嫩平原黑土带农业区平均气温与松嫩平原各年平均气温(18.07℃）相比上升了0.49℃，90 年代后松嫩平原脆弱带农业区平均气温松嫩平原各年平均气温(18.07℃）相比上升了 1.15℃，44年松嫩平原黑土带农业区平均气温与松嫩平原各年平均气温(18.07℃）相比上升了0.84℃。

      3.2.2  5-9月总平均降水量变化

由图 2可见，松嫩平原脆弱带农业区各年平均降水量（426.6878mm）＜松嫩平原各年平均降水量（443.048mm）＞松嫩平原黑土农业区各年平均降水量（459.4082mm）。1950～2005年松嫩平原年平均降水量成递减趋势，但总体减幅不大，与各年平均相比44年降水只减少了0.00043毫米，但年际间变化较大，与各年平均相比2000-2005年降水减少了314.839毫米，而1990-2000年降水与各年平均相比却增加了235.0072mm。松嫩平原脆弱带农业区与各年平均相比减少较大（899.813mm），而松嫩平原黑土农业区与各年平均相比却增加了899.8122mm。

      3.3黑龙江省松嫩平原作物气候生产潜力空间分布

      松嫩平原由于南北跨度大,各地气候生产潜力随气候变化也呈现出不同的变化趋势(图3)。三种作物的气候生产潜力空间变化差异较大，水稻气候生产潜力与其光温生产潜力空间变异分布相近，总体上由东北向西南变化程度呈带状降低趋势，除龙江外。这与龙江气温较高、降水变化幅度不大有关；玉米和大豆的气候生产潜力空间变化相近，从西北向东南变化幅度减小。西南部三种作物的气候生产潜力的稳定性较高。

       3.4松嫩平原气候生产潜力时间变化

      3.4.1玉米气候生产潜力时间变化

由图9知 ，松嫩平原脆弱带农业区各年平均玉米气候生产潜力（12452.24kg/ hm²）＞松嫩平原各年平均玉米气候生产潜力（12306.84kg/ hm²）＞松嫩平原黑土农业区各年平均玉米光温生产潜力（12161.43kg/ hm²）。

松嫩平原玉米气候生产潜力呈递增趋势，由1951年的10314.96kg hm²/上升到2005年的14563.77kg/ hm²。虽然松嫩平原玉米气候生产潜力总体呈递增趋势，但各年际的增幅不同，90-94年与各年平均相比平均增加920.01 kg/ha，95-99年与各年平均相比平均增加1194.78kg/ha，而2000-2005年与各年平均相比平均增加465.61kg/ha。

  3.4.2.水稻气候生产潜力时间变化

由图11可知 ，松嫩平原脆弱带农业区各年平均水稻气候生产潜力（17621.36kg/ hm²）＞松嫩平原各年平均水稻气候生产潜力（16443.13kg/ hm²）＞松嫩平原黑土农业区各年平均水稻光温生产潜力（15264.89kg/ hm²）。

虽然松嫩平原玉米气候生产潜力总体呈递增趋势，但各年际的增幅不同，90-94年与各年平均相比平均增加212.31kg/ hm²，95-99年与各年平均相比平均增加1362.78kg/ hm²，而2000-2005年与各年平均相比平均增加2282.97kg/ hm²。可见，近10年水稻气候生产潜力增加较大。

       3.4..3大豆气候生产潜力时间变化

由图12可知 ，松嫩平原脆弱带农业区各年平均大豆气候生产潜力（3394.24kg/ hm²）＞松嫩平原各年平均水大豆气候生产潜力（3371.34kg/ hm²）＞松嫩平原黑土农业区各年平均大豆光温生产潜力（3348.43kg/ hm²）。

虽然松嫩平原大豆气候生产潜力总体呈递增趋势，但与各年平均相比增幅并不大，只增加了0.000451 kg/ha，且各年际的增减不同，90-94年与各年平均相比平均增加270.51kg/ hm²，95-99年与各年平均相比平均增加221.43kg/ hm²，而2000-2005年与各年平均相比平均减少23.19kg/ hm²。

      3.5气候因子对作物气候生产潜力影响

  对于水稻气候生产潜力来说，气温对水稻气候生产潜力产生正效应、而降水则起负作用，且温度影响显著；对于大豆气候生产潜力来说，气温对水稻气候生产潜力产生负效应、而降水则起正作用，且温度影响不显著；对于玉米气候生产潜力来说，温度、降水对玉米气候生产潜力均起正作用，但降水影响不显著。因此松嫩平原在气候变化的相同条件下（温度升高、降水减少），三种作物的气候生产潜力变化区别较大（表2）。

表2松嫩平原气候因子与作物气候生产潜力相关系数

采用多元回归模型和偏最小二乘法建立三种作物气候生产潜力与气候因子之间的回归方程：

玉米气候生产潜力Ｙ＝-３２３３.２７０+４.１７２Ｘ１+１１４９.３７９Ｘ２(P=0.0001<0.01)

水稻气候生产潜力Ｙ＝-１００２５-０.５７４Ｘ１+２２４６.８８２Ｘ２(P=0.0001<0.01)

大豆气候生产潜力Ｙ＝２７４０.１８５+２.４１３Ｘ１-２３.０２１Ｘ２（P=0.0017<0.01）

其中Ｘ１为５－９月总降水量，Ｘ２为５－９月平均气温。

      4.结论

      1.三种作物的气候生产潜力空间变化差异较大，水稻气候生产潜力与其光温生产潜力空间变异分布相近，由东北向西南变化程度呈带状降低趋势。玉米和大豆的气候生产潜力空间变化相近，从西北向东南变化幅度减小。西南部三种作物的气候生产潜力的稳定性较高。

      2. 三种作物的气候生产潜力均是松嫩平原脆弱带农业区＞松嫩平原＞松嫩平原黑土农业区。

      3. 对于水稻气候生产潜力来说，气温对水稻气候生产潜力产生正效应、而降水则起负效应，且温度影响显著；对于大豆气候生产潜力来说，气温对水稻气候生产潜力产生负效应、而降水则起正作用，且温度影响不显著；对于玉米气候生产潜力来说，温度、降水对玉米气候生产潜力均起正作用，但气温影响显著。

参考文献

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