黑龍江省是水稻大省，高緯寒地氣候?qū)λ�稻生產(chǎn)具有重大影響，本篇氣象論文研究區(qū)生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)性且無(wú)顯著規(guī)律。各年代生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)：黑河地區(qū)>北部稻區(qū)>全省稻區(qū)的分布特點(diǎn)，北部稻區(qū)生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)在120-130 h，黑河地區(qū)在250 h左右，兩研究區(qū)相差約100 h，說(shuō)明緯度越高生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)越長(zhǎng)。這一特點(diǎn)有利于植物的光合作用和干物質(zhì)積累，有利于高緯寒地水稻品質(zhì)的提高。

　　推薦期刊：《應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)》特別關(guān)注應(yīng)用應(yīng)用氣象學(xué)科的最新成就和發(fā)展，包括新思想、新理論、新方法和新產(chǎn)品;應(yīng)用氣象學(xué)實(shí)例剖析及生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn);交叉學(xué)科的綜合總體水平和業(yè)績(jī)，以及反映世界應(yīng)用氣象學(xué)科的發(fā)展。本刊倡導(dǎo)技術(shù)綜合，技術(shù)滲透，突出創(chuàng)新，講實(shí)實(shí)效，注重成果，及時(shí)跟蹤前沿技術(shù)研究信息。

　　關(guān)鍵字：黑河， 水稻， 氣候條件

　　黑龍江省是國(guó)家重要的商品糧基地，北方稻區(qū)第一水稻大省，水稻面積占四大作物的27.6%，總產(chǎn)占38.8%，商品率超過(guò)70%，被稱為中國(guó)的“戰(zhàn)略糧倉(cāng)”[1]，在保障我國(guó)糧食尤其是“口糧”安全方面，占有舉足輕重的地位。

　　近年來(lái)三江平原水稻面積增長(zhǎng)已經(jīng)接近飽和，不能滿足黑龍江省水稻發(fā)展的需要。受氣候變暖影響[2]，黑龍江省北部稻區(qū)(包括訥河、北安、海倫、綏棱、鐵力)以及黑河地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境發(fā)生了顯著變化[3]，使得水稻種植界限逐漸北擴(kuò)，越區(qū)種植現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。黑河市是目前最有水稻發(fā)展空間和潛力的地區(qū)，2012年黑龍江省政府在黑河召開(kāi)全省北部高緯度地區(qū)推廣水稻種植現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)，拉開(kāi)了全省水稻北擴(kuò)的帷幕。在多種有利條件的支撐和支持下，黑龍江省水利廳、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等多家單位成功開(kāi)展了高緯寒地水稻攻關(guān)試驗(yàn)，努力突破高緯寒地水稻種植的“禁區(qū)”，為水稻北擴(kuò)奠定了基礎(chǔ)[4]。目前水稻北擴(kuò)的關(guān)鍵性限制因素是熱量條件[5]，如何確定出最適宜推廣區(qū)成為本項(xiàng)目最迫切解決的問(wèn)題之一。本文分析了黑龍江省北部稻區(qū)及黑河地區(qū)近50 a氣候條件變化，旨在從氣候變化方面為黑河市水稻北擴(kuò)提供理論依據(jù)，為高緯寒地水稻種植、推廣和增產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

　　2　資料與方法

　　2.1　資料來(lái)源及研究站點(diǎn)

　　選取黑龍江省北部稻區(qū)(包括訥河、北安、海倫、綏棱、鐵力)和黑河地區(qū)(愛(ài)輝、孫吳、遜克、北安、五大連池、嫩江)氣象站作為研究站點(diǎn)。用來(lái)評(píng)價(jià)分析的氣象資料主要為1961-2008年北部稻區(qū)和1961-2010年黑河地區(qū)逐年及水稻生長(zhǎng)季(5-9月)的平均氣溫、平均降水量、日照時(shí)數(shù)。

　　2.2　研究方法

　　針對(duì)研究需要，利用EXCEL的數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)黑龍江省北部稻區(qū)和黑河地區(qū)的逐年氣象資料進(jìn)行平均值處理，分析各氣象要素年代際間變化趨勢(shì)，進(jìn)而對(duì)水稻北擴(kuò)的氣候條件做出分析。

　　3　研究區(qū)域概況

　　黑龍江北部稻區(qū)位于47°22′-48°48′N，124°85′-128°08′E，包括訥河、北安、海倫、綏棱、鐵力5個(gè)市縣。黑龍江省水稻北擴(kuò)的范圍在48°-51°N，包括3市8縣(區(qū))，分別是黑河市6個(gè)縣(區(qū))(包括嫩江、北安、五大連池、孫吳、遜克、愛(ài)輝)、伊春市的嘉蔭縣、大興安嶺的呼瑪縣，耕地面積2000萬(wàn)畝左右，該區(qū)域處于全省氣候區(qū)劃的第三、四、五、六積溫帶，曾被認(rèn)為是“種稻禁區(qū)”[6-7]。

　　4　結(jié)果與分析

　　4.1　黑龍江省北部稻區(qū)氣候條件評(píng)估

　　4.1.1　溫度

　　由黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)及北部稻區(qū)各年代年平均氣溫可以看出，過(guò)去48 a中(1961-2008年)，全省稻區(qū)和北部稻區(qū)各年代年平均氣溫呈逐年增加趨勢(shì)，全省稻區(qū)在過(guò)去48 a里年平均氣溫上升了1.5 ℃，平均每10 a增加0.3 ℃;北部稻區(qū)各年代年平均氣溫上升了1.9 ℃，平均每10 a增加0.38 ℃。北部稻區(qū)各年代年平均氣溫上升速度大于全省稻區(qū)(表1)。

　　全省稻區(qū)和北部稻區(qū)生長(zhǎng)季平均氣溫均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。通過(guò)水稻種植區(qū)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，1961-2008年的48 a內(nèi)生長(zhǎng)季平均氣溫升高了0.9 ℃，平均每10 a升高0.18 ℃。而北部稻區(qū)由20世紀(jì)60年代的16.6 ℃升至本世紀(jì)初的18.0 ℃，升高了1.4 ℃，平均每10 a升高0.28 ℃。北部稻區(qū)生長(zhǎng)季平均氣溫上升速度快于全省稻區(qū)，全球氣溫升高，為水稻的北擴(kuò)創(chuàng)造了積溫條件。

　　4.1.2　降水

　　黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)及北部稻區(qū)各年代年降水量表明，過(guò)去48 a內(nèi)，黑龍江省降水量基本呈現(xiàn)東多西少的趨勢(shì)，且年代際間波動(dòng)較大，全省稻區(qū)年降水量為372-725 mm。全省稻區(qū)60年代降水較多，至70年代全省稻區(qū)年降水量下降為492 mm。80年代、90年代年降水量均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，分別比70年代增加了12.4%和12.8%，且90年代年降水量為各年代中最高(為555 mm)，進(jìn)入21世紀(jì)年降水量又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。而北部稻區(qū)各年代年降水量最高值出現(xiàn)在60年代(為604 mm)，70年代降水量比60年代下降了16.6%，80年代年降水量比70年代升高了12.1%，90年代又呈現(xiàn)小幅下降趨勢(shì)，至本世紀(jì)初又回到了70 年代水平。全省稻區(qū)和北部稻區(qū)各年代年降水量變化趨勢(shì)一致，呈現(xiàn)先減小、后增加、再減小的波動(dòng)勢(shì)態(tài)(表2)。

　　在過(guò)去48 a中，全省稻區(qū)各年代生長(zhǎng)季降水量變化趨勢(shì)與各年代年降水量變化趨勢(shì)基本一致，也呈現(xiàn)先減小、后增加、再減小的趨勢(shì)。全省稻區(qū)生長(zhǎng)季降水量最少出現(xiàn)在 1976年，為305 mm，最多出現(xiàn)在1994年，為639 mm。北部稻區(qū)生長(zhǎng)季降水量變化趨勢(shì)與全省稻區(qū)基本一致，北部稻區(qū)生長(zhǎng)季平均降水量為474 mm，最少出現(xiàn)在1976年，為299 mm，最多出現(xiàn)在1962年，為757 mm。

　　4.1.3　日照時(shí)數(shù)

　　1961-2008年，全省稻區(qū)各年代生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)先減小、后增加的趨勢(shì)，由60年代1241 h下降至90年代的1 158 h，比60年代減少了6.7%，至本世紀(jì)初生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)又回升至1 193 h。而北部稻區(qū)各年代生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)起伏波動(dòng)較大，呈現(xiàn)先增加、后減小、再增加、至本世紀(jì)初又減小的勢(shì)態(tài)。北部稻區(qū)各年代生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)最大值出現(xiàn)在70 年代，為1 297 h，比60年代增加了5.4%，之后的80年代又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，比70年代減少了5.2%，90年代生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)較80年代增加了18 h。與全省稻區(qū)各年代生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)比較，北部稻區(qū)日照時(shí)數(shù)波動(dòng)更為頻繁，但70年代后北部稻區(qū)生長(zhǎng)季日照時(shí)數(shù)均大于全省稻區(qū)，說(shuō)明北部稻區(qū)日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng)(表3)。

　　綜上所述，北部稻區(qū)溫度升高，雨量充沛，日照較長(zhǎng)，加之近幾年大豆種植收益下降，使得水稻種植界北移，出現(xiàn)了跨區(qū)域種植現(xiàn)象[8-9]。為了增加水稻產(chǎn)量，增加農(nóng)民收益，2011年黑龍江省政府提出了水田北擴(kuò)的政策，開(kāi)始水稻北擴(kuò)試種。

　　4.2　黑河地區(qū)氣候條件評(píng)估

　　由表4可以看出，20世紀(jì)60年代至21世紀(jì)初，黑河地區(qū)平均氣溫由-0.7 ℃上升至1.3 ℃，上升了2.0 ℃，平均每10 a增加0.4 ℃，上升速率高于全省稻區(qū)平均值(平均每10 a升高0.3 ℃)和北部稻區(qū)平均值(平均每10 a升高0.38 ℃)，升溫明顯。黑河地區(qū)各年代降水量變化趨勢(shì)與北部稻區(qū)基本吻合：呈現(xiàn)先減小，再增加，再減少的波動(dòng)勢(shì)態(tài)。黑河地區(qū)60年代降水量為523.0 mm，至70年代降低至472.5 mm，為各年代最低，之后降水量明顯增加，80年代降水量最多為533.8 mm，90年代以后降水量又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。日照時(shí)數(shù)出現(xiàn)顯著的波動(dòng)，60年代日照時(shí)數(shù)為259.1 h，70年代上升為各年代最高(269.8 h)，80年代以后雖略有下降但保持在258.0 h左右，21世紀(jì)初出現(xiàn)了各年代最低值。

　　5-9月是水稻的生長(zhǎng)季，是水稻生殖生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期。黑河地區(qū)各年代生長(zhǎng)季氣象要素變化趨勢(shì)與各年代年氣象要素平均值變化趨勢(shì)基本一致。氣溫由 60年代15.7 ℃上升為21世紀(jì)初的17.3 ℃，上升了1.6 ℃，平均每10 a上升0.32 ℃，比全省稻區(qū)生長(zhǎng)季氣溫升高速率(0.18 ℃/10 a)快0.14 ℃(表5)，升溫明顯且速度很快，有利于水稻成熟和生長(zhǎng)。生長(zhǎng)季降水量由60年代91.9 mm下降至70年代81.1 mm，80年代降水又逐漸增多，之后出現(xiàn)明顯下降的過(guò)程，至21世紀(jì)初下降至81.0 mm，為各年代最低。黑河地區(qū)生長(zhǎng)季降水量變化趨勢(shì)與北部稻區(qū)變化趨勢(shì)呈現(xiàn)一致性。日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)為先上升，后下降，再上升的波動(dòng)特點(diǎn)，60年代至70年代日照時(shí)數(shù)增加至各年代最高值，80年代和90年代日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì)，至21世紀(jì)初又回升至70年代水平。

　　5　結(jié)論

　　黑龍江省北部稻區(qū)各年代年平均氣溫以0.38 ℃/10 a的速度顯著上升，黑河地區(qū)升溫速率為0.4 ℃/10 a，均快于全省稻區(qū)平均值0.3 ℃/10 a。研究區(qū)生長(zhǎng)季氣溫也呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，北部稻區(qū)生長(zhǎng)季氣溫以0.28 ℃/10 a速率上升，黑河地區(qū)升溫速率為0.32 ℃/10 a快于北部稻區(qū)，全省稻區(qū)生長(zhǎng)季升溫速率為0.18 ℃/10 a，低于北部稻區(qū)和黑河地區(qū)。綜上，氣溫升高，氣候變暖的總趨勢(shì)在緯度較高地區(qū)更加明顯，且升溫速率快于低緯度地區(qū)。溫度升高，積溫增加，有利于水稻種植、生長(zhǎng)和增產(chǎn)，為水稻北擴(kuò)提供了良機(jī)。

　　近50 a來(lái)，研究區(qū)降水量呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)勢(shì)態(tài)。北部稻區(qū)和黑河地區(qū)各年代平均降水量變化趨勢(shì)一致，都是先減少，后增加，再減少，且降水量最低值均出現(xiàn)在70年代。各年代降水量出現(xiàn)：北部稻區(qū)>全省稻區(qū)>黑河地區(qū)的特點(diǎn)，說(shuō)明北部稻區(qū)降水最為充沛，而黑河地區(qū)降水量低于全省稻區(qū)平均值。

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