氣溫變化對(duì)哈爾濱市呼蘭區(qū)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響

解志佳+呂艷杰+崔澤宇+孔偉慶+楊德光

摘要：利用國(guó)家氣象中心1971-2011年的氣象數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了呼蘭區(qū)41年內(nèi)氣溫變化規(guī)律。結(jié)果表明，呼蘭區(qū)≥10 ℃的有效積溫變化范圍為2 378.5～3 007.2 ℃，5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)；呼蘭區(qū)玉米苗期平均溫度變化范圍為16.11～22.50 ℃，5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)頻率較大，但整體呈震蕩上升趨勢(shì)；玉米拔節(jié)期平均溫度變化范圍為20.02～25.92 ℃，5年滑動(dòng)平均曲線呈明顯的波動(dòng)變化；開花期平均溫度變化范圍為18.28～26.61 ℃，5年滑動(dòng)平均曲線處于平穩(wěn)狀態(tài)；灌漿成熟期平均溫度變化范圍為16.41～20.37 ℃，5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。這些結(jié)果表明呼蘭區(qū)玉米生育各階段溫度基本能滿足玉米生長(zhǎng)發(fā)育的需求，近15年玉米生育期內(nèi)有效積溫的震蕩升高有利于選擇中晚熟玉米品種，但干旱發(fā)生的幾率增大。

關(guān)鍵詞：玉米；平均溫度；積溫；哈爾濱市呼蘭區(qū)

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2014）18-4268-04

20世紀(jì)以來(lái)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到了極大的改善，生產(chǎn)力水平明顯提高，然而氣象條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)直接或間接的不良影響日益突出，不斷變化的氣候條件仍然是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素[1，2]。近57年來(lái)，中國(guó)北方地區(qū)氣溫的增加趨勢(shì)呈非對(duì)稱性，西北西部和東北表現(xiàn)較明顯的增溫現(xiàn)象，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國(guó)其他各地的增溫幅度[3，4]。隨著溫度持續(xù)上升，勢(shì)必導(dǎo)致降水量的變化以及高溫、干旱等極端氣候事件的頻繁發(fā)生[5]。黑龍江省農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃分為6個(gè)積溫帶[6]，哈爾濱市呼蘭區(qū)屬于第一積溫帶，是黑龍江省玉米生產(chǎn)熱量條件較好的區(qū)域。氣溫帶的劃分始于20世紀(jì)80年代，但近10年來(lái)由于氣溫的變化使得生長(zhǎng)季內(nèi)總積溫增加，生長(zhǎng)季延長(zhǎng)，玉米品種和播期都應(yīng)有相應(yīng)的調(diào)整。因此，研究玉米生育階段氣溫變化趨勢(shì)對(duì)呼蘭區(qū)玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響，對(duì)指導(dǎo)呼蘭區(qū)玉米生產(chǎn)具有重要的參考意義。

1 材料與方法

1.1 氣象資料來(lái)源

主要利用的氣象數(shù)據(jù)來(lái)自于國(guó)家氣象中心，氣象資料為呼蘭區(qū)氣象站點(diǎn)（1971-2011年）的逐日氣象資料，包括連續(xù)41年的逐日平均氣溫。

1.2 玉米生育時(shí)期調(diào)查

玉米生育期以呼蘭區(qū)主栽玉米品種先玉335為主進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)玉米生產(chǎn)的實(shí)際情況，把呼蘭區(qū)的玉米種植從出苗至成熟分為4個(gè)階段：苗期為5月15日～6月22日；拔節(jié)期為6月23日～7月23日；開花期為7月24日～7月28日；成熟期為7月29日～9 月29日。全生育期在5月15日～9月29日。

1.3 數(shù)據(jù)處理

為反映溫度變化趨勢(shì)，對(duì)呼蘭區(qū)玉米生育期內(nèi)平均溫度和有效積溫進(jìn)行一元線性回歸、5年滑動(dòng)平均分析。用Excel 2012進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

滑動(dòng)平均法的計(jì)算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 呼蘭區(qū)玉米有效積溫逐年變化趨勢(shì)

積溫常作為熱量指標(biāo)衡量某地區(qū)熱量條件是否滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要。我國(guó)的主要玉米早熟品種所需的有效積溫為2 000～2 200 ℃，中熟品種所需的有效積溫為2 300～2 600 ℃，晚熟品種所需的有效積溫為2 500～2 800 ℃，個(gè)別晚熟品種可達(dá)到3 000 ℃[7]。近41年呼蘭區(qū)全生育期≥10 ℃有效積溫的變化范圍為2 378.5～3 007.2 ℃（圖1），相鄰兩年≥10 ℃有效積溫最大差值為304.5 ℃，最小差值為5.7 ℃。≥10 ℃有效積溫變化分為兩個(gè)階段：第一階段是1971-1994年，大多數(shù)年份的≥10 ℃有效積溫低于全生育期平均值2 700 ℃；第二階段為1995-2011年，≥10℃有效積溫全部高于2 700 ℃，2000年有效積溫甚至超過(guò)3 000 ℃。黑龍江省玉米第一積溫帶積溫為2 700 ℃以上，而呼蘭區(qū)自1995年來(lái)有效積溫均明顯高于2 700 ℃，近幾年逐漸超過(guò)中熟品種的積溫需求，適宜種植晚熟玉米品種?！?0 ℃有效積溫5年滑動(dòng)平均值整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，全生育期最大變幅為628.7 ℃。變化趨勢(shì)分為兩個(gè)階段：第一階段為20世紀(jì)70、80年代，其積溫都在平均值的下方；第二部分為2000年以后，積溫基本都在平均值的上方，其中2000年更是達(dá)到最高值3 007.2 ℃。

2.2 呼蘭區(qū)玉米各生育時(shí)期平均溫度逐年變化情況

2.2.1苗期日平均溫度逐年變化 玉米出苗適宜溫度15～20 ℃，呼蘭區(qū)玉米苗期平均溫度變化為16.11～22.50 ℃（圖2），大部分都滿足玉米出苗的要求，個(gè)別年份高于適宜溫度要求。苗期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)頻率較大，1973-1980年處于大幅度波動(dòng)上升趨勢(shì)，1981-1991年處于緩慢波動(dòng)下降趨勢(shì)，1992年之后又呈現(xiàn)大幅度上升趨勢(shì)。苗期溫度逐漸升高有利于加快玉米發(fā)芽速度，提高玉米苗期抗病性，同時(shí)使播種期提前。

2.2.2 呼蘭區(qū)拔節(jié)期日平均溫度逐年變化 春玉米在日平均溫度達(dá)到18 ℃時(shí)開始拔節(jié)，拔節(jié)期適宜溫度為18～22 ℃。呼蘭區(qū)玉米拔節(jié)期平均溫度變化范圍為20.02～25.92 ℃（圖3），表明呼蘭區(qū)玉米拔節(jié)期平均溫度整體高于玉米拔節(jié)期需求，41年中只有14年平均溫度和玉米拔節(jié)期需求吻合，多數(shù)年份平均溫度略高于玉米拔節(jié)期需求。拔節(jié)期是玉米生殖生長(zhǎng)的開始階段，當(dāng)溫度升高，玉米拔節(jié)的速度加快，容易造成基部節(jié)間伸長(zhǎng)過(guò)快從而導(dǎo)致后期倒伏，但有利于幼穗發(fā)育。拔節(jié)期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)頻率明顯，為4個(gè)階段，1973-1985年處于緩慢波動(dòng)下降趨勢(shì)，1986-1999年處于大幅度波動(dòng)上升趨勢(shì)，2000年之后又處于大幅度下降趨勢(shì)，整體屬于緩慢波動(dòng)上升。

2.2.3 開花期日平均溫度逐年變化 開花期溫度要求為26～27 ℃，呼蘭區(qū)開花期平均溫度變化范圍為18.28～26.61 ℃（圖4），開花期平均溫度不滿足最適溫度要求，只有近幾年的幾個(gè)年份達(dá)到了溫度要求，嚴(yán)重影響開花期玉米正常散粉。開花期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線整體處在平穩(wěn)狀態(tài)，說(shuō)明開花期溫度變化不顯著，只有1990年出現(xiàn)一個(gè)極值。當(dāng)開花期溫度和濕度適宜時(shí)，可以使開花期協(xié)調(diào)，授粉良好，溫度高于要求時(shí)，會(huì)使花期不能很好相遇，花粉粒失水，喪失發(fā)芽能力，花柱過(guò)早枯萎，壽命縮短，影響授粉，造成禿頂和缺粒。

2.2.4 灌漿成熟期日平均溫度逐年變化特征 灌漿成熟期適宜溫度為22～24 ℃，呼蘭區(qū)玉米灌漿成熟期平均溫度變化范圍16.41～20.37 ℃（圖5），不難看出灌漿成熟期的平均溫度低于適宜溫度，不滿足灌漿成熟期玉米生長(zhǎng)需求，嚴(yán)重影響玉米的子粒形成。溫度若低于16 ℃，玉米光合作用就會(huì)降低，光合有效面積減少，淀粉酶的活性受到抑制，從而影響淀粉的合成、運(yùn)輸和積累，玉米干粒重降低，出子率低[8]。灌漿成熟期平均溫度的5年滑動(dòng)平均值整體處于大幅波動(dòng)上升趨勢(shì)，只有個(gè)別年份有略微下降趨勢(shì)，平均溫度在灌漿成熟期上升幅度最大。在溫度適宜范圍內(nèi)，灌漿成熟期溫度越高，干物質(zhì)積累速度越快。

2.2.5 全生育期日平均溫度逐年變化特征 從圖6可以看出，呼蘭區(qū)41年平均溫度變化范圍為17.80～21.79 ℃，平均值為19.74 ℃，最大差值為3.99 ℃，其中1972年最低，2000年最高。5年滑動(dòng)平均曲線顯示平均氣溫在1991年之前處于平穩(wěn)狀態(tài)，1991年開始持續(xù)攀升，在2009年達(dá)到最高點(diǎn)，表明全生育期溫度整體處于上升狀態(tài)，呼蘭區(qū)氣溫呈逐年變暖趨勢(shì)。

3 小結(jié)與討論

玉米生育期熱量條件是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因子。已有研究表明[9-12]東北地區(qū)主要作物生長(zhǎng)季氣候變化有明顯的暖化趨勢(shì)，平均溫度表現(xiàn)為穩(wěn)定的升高趨勢(shì)。苗期和拔節(jié)期平均溫度均高于生物學(xué)溫度[13]。平均氣溫還與出苗速率、生長(zhǎng)速率呈線性關(guān)系，氣溫每上升10 ℃，出苗速率提升17%，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速率提升5%[14]。灌漿成熟期的平均溫度一般為16.7～23.5 ℃，不能滿足玉米灌漿需求[15]。本研究表明，呼蘭區(qū)≥10℃有效積溫變化范圍為2 378.5～3 007.2 ℃，達(dá)到晚熟春播品種所需的積溫需求。農(nóng)作物生長(zhǎng)期熱量資源的升高，有利于擴(kuò)大農(nóng)作物的耕作范圍，并且大幅度提高作物產(chǎn)量。積溫越高，作物生長(zhǎng)越快[13]?！?0 ℃有效積溫的5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)玉米苗期平均溫度變化范圍為16.11～22.50 ℃，能滿足玉米出苗和生長(zhǎng)發(fā)育的要求。苗期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)頻率較大，但整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)玉米拔節(jié)期平均溫度變化范圍為20.02～25.92 ℃，高于拔節(jié)期玉米需求，不利于抗倒伏，有利幼穗分化。拔節(jié)期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線呈明顯的波動(dòng)變化。呼蘭區(qū)玉米開花期平均溫度變化范圍為18.28～26.61 ℃，低于開花期玉米最適溫度要求，不利于花粉粒的形成，影響正常授粉。開花期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線處于平穩(wěn)狀態(tài)。呼蘭區(qū)玉米灌漿成熟期平均溫度變化范圍為16.41～20.37 ℃，低于灌漿成熟期玉米需求，影響淀粉合成、運(yùn)輸和積累，影響子粒形成，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。灌漿成熟期的平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)全生育期平均溫度變化范圍為17.80～21.79 ℃，全生育期溫度整體處于上升狀態(tài)，呼蘭區(qū)氣溫呈逐年變暖趨勢(shì)。宋世娟等 [16] 研究認(rèn)為，玉米生長(zhǎng)后期氣象條件匹配合理，將有利于光合產(chǎn)物積累，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，因此如何充分利用呼蘭區(qū)的溫度變化，選擇適宜的玉米品種，使玉米產(chǎn)量形成期處于最適熱量條件下，是提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵。

熱量資源是決定一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因素，一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、作物布局、品種搭配、耕作制度，在一定程度上取決于作物生育期間的溫度變化。隨著溫度的持續(xù)增長(zhǎng)，開花期和灌漿成熟期的溫度會(huì)越來(lái)越接近玉米最適溫度要求，有利于玉米的成熟和高產(chǎn)；而較高的苗期溫度和拔節(jié)期溫度會(huì)持續(xù)攀升，遠(yuǎn)高于適宜溫度，并且造成水分損失，這也是呼蘭區(qū)未來(lái)需要注意和解決的問(wèn)題，可以采取提前播種時(shí)期，做好蓄水保墑，增加灌溉設(shè)施，種植耐旱品種等措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹 玲，鄧振鏞，竇永祥，等.氣候變暖對(duì)河西走廊綠洲灌區(qū)玉米產(chǎn)量影響及對(duì)策研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，2008，28（5）：1043-1048.

[2] 常向陽(yáng)，姚華鋒等.農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇影響因素的實(shí)證分析[J].中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2005（10）：36-42

[3] 王海軍，張 勃，趙傳燕，等.中國(guó)北方近57年氣溫時(shí)空變化特征[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2009，28（4）：643-650.

[4] 任國(guó)玉，徐銘志，初子瑩，等.近54年中國(guó)地面氣溫變化[J].氣候與環(huán)境研究，2005，10（4）：717-727.

[5] 王 萍，李廷全，閆 平，等.近年黑龍江省春旱頻繁發(fā)生的研究分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2005，14（3）：95-98.

[6] 于榮環(huán)，孫孟梅.黑龍江省熱量資源及積溫帶的劃分[J].黑龍江氣象，2010，29（5）：68-71.

[7] 曹衛(wèi)星.作物栽培學(xué)總論[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[8] 魏 湜，曹廣才，高 潔，等.玉米生態(tài)基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[9] 王秀芬，楊艷昭，尤 飛.黑龍江省氣候變化及其對(duì)玉米生產(chǎn)潛力的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（5）：25-29.

[10] 毛恒青，萬(wàn) 暉.華北，東北地區(qū)積溫的變化[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2000，21（3）：1-5.

[11] 孫鳳華，任國(guó)玉，趙春雨，等.中國(guó)東北地區(qū)及不同典型下墊面的氣溫異常變化分析[J].地理科學(xué)，2005，25（2）：167-171

[12] 孫鳳華，楊素英，陳鵬獅，等.東北地區(qū)近44年的氣候暖干化趨勢(shì)分析及可能影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2005，24（7）：751-755.

[13] 張榮霞，隋 巖，楊秀華，等.聊城地區(qū)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響與對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（增1）：40-42.

[14] 扈艷萍，曹敏建，劉 敏，等.遼寧省玉米主產(chǎn)區(qū)氣候因子與玉米產(chǎn)量相關(guān)性的研究[J].玉米科學(xué)，2008，16（3）：140-146

[15] 馬玉平，王石立，李維京，等.基于作物生長(zhǎng)模型的玉米生殖期冷害致災(zāi)因子研究[J].作物學(xué)報(bào)，2011，37（9）：1642-1649

[16] 宋世娟，柳金來(lái)，騰文星，等.王米群體光合性能與氣象因素及產(chǎn)量的關(guān)系[J].玉米科學(xué)，1996，4（4）：60-62.

2.2.4 灌漿成熟期日平均溫度逐年變化特征 灌漿成熟期適宜溫度為22～24 ℃，呼蘭區(qū)玉米灌漿成熟期平均溫度變化范圍16.41～20.37 ℃（圖5），不難看出灌漿成熟期的平均溫度低于適宜溫度，不滿足灌漿成熟期玉米生長(zhǎng)需求，嚴(yán)重影響玉米的子粒形成。溫度若低于16 ℃，玉米光合作用就會(huì)降低，光合有效面積減少，淀粉酶的活性受到抑制，從而影響淀粉的合成、運(yùn)輸和積累，玉米干粒重降低，出子率低[8]。灌漿成熟期平均溫度的5年滑動(dòng)平均值整體處于大幅波動(dòng)上升趨勢(shì)，只有個(gè)別年份有略微下降趨勢(shì)，平均溫度在灌漿成熟期上升幅度最大。在溫度適宜范圍內(nèi)，灌漿成熟期溫度越高，干物質(zhì)積累速度越快。

2.2.5 全生育期日平均溫度逐年變化特征 從圖6可以看出，呼蘭區(qū)41年平均溫度變化范圍為17.80～21.79 ℃，平均值為19.74 ℃，最大差值為3.99 ℃，其中1972年最低，2000年最高。5年滑動(dòng)平均曲線顯示平均氣溫在1991年之前處于平穩(wěn)狀態(tài)，1991年開始持續(xù)攀升，在2009年達(dá)到最高點(diǎn)，表明全生育期溫度整體處于上升狀態(tài)，呼蘭區(qū)氣溫呈逐年變暖趨勢(shì)。

3 小結(jié)與討論

玉米生育期熱量條件是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因子。已有研究表明[9-12]東北地區(qū)主要作物生長(zhǎng)季氣候變化有明顯的暖化趨勢(shì)，平均溫度表現(xiàn)為穩(wěn)定的升高趨勢(shì)。苗期和拔節(jié)期平均溫度均高于生物學(xué)溫度[13]。平均氣溫還與出苗速率、生長(zhǎng)速率呈線性關(guān)系，氣溫每上升10 ℃，出苗速率提升17%，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速率提升5%[14]。灌漿成熟期的平均溫度一般為16.7～23.5 ℃，不能滿足玉米灌漿需求[15]。本研究表明，呼蘭區(qū)≥10℃有效積溫變化范圍為2 378.5～3 007.2 ℃，達(dá)到晚熟春播品種所需的積溫需求。農(nóng)作物生長(zhǎng)期熱量資源的升高，有利于擴(kuò)大農(nóng)作物的耕作范圍，并且大幅度提高作物產(chǎn)量。積溫越高，作物生長(zhǎng)越快[13]?！?0 ℃有效積溫的5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)玉米苗期平均溫度變化范圍為16.11～22.50 ℃，能滿足玉米出苗和生長(zhǎng)發(fā)育的要求。苗期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)頻率較大，但整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)玉米拔節(jié)期平均溫度變化范圍為20.02～25.92 ℃，高于拔節(jié)期玉米需求，不利于抗倒伏，有利幼穗分化。拔節(jié)期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線呈明顯的波動(dòng)變化。呼蘭區(qū)玉米開花期平均溫度變化范圍為18.28～26.61 ℃，低于開花期玉米最適溫度要求，不利于花粉粒的形成，影響正常授粉。開花期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線處于平穩(wěn)狀態(tài)。呼蘭區(qū)玉米灌漿成熟期平均溫度變化范圍為16.41～20.37 ℃，低于灌漿成熟期玉米需求，影響淀粉合成、運(yùn)輸和積累，影響子粒形成，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。灌漿成熟期的平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)全生育期平均溫度變化范圍為17.80～21.79 ℃，全生育期溫度整體處于上升狀態(tài)，呼蘭區(qū)氣溫呈逐年變暖趨勢(shì)。宋世娟等 [16] 研究認(rèn)為，玉米生長(zhǎng)后期氣象條件匹配合理，將有利于光合產(chǎn)物積累，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，因此如何充分利用呼蘭區(qū)的溫度變化，選擇適宜的玉米品種，使玉米產(chǎn)量形成期處于最適熱量條件下，是提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵。

熱量資源是決定一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因素，一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、作物布局、品種搭配、耕作制度，在一定程度上取決于作物生育期間的溫度變化。隨著溫度的持續(xù)增長(zhǎng)，開花期和灌漿成熟期的溫度會(huì)越來(lái)越接近玉米最適溫度要求，有利于玉米的成熟和高產(chǎn)；而較高的苗期溫度和拔節(jié)期溫度會(huì)持續(xù)攀升，遠(yuǎn)高于適宜溫度，并且造成水分損失，這也是呼蘭區(qū)未來(lái)需要注意和解決的問(wèn)題，可以采取提前播種時(shí)期，做好蓄水保墑，增加灌溉設(shè)施，種植耐旱品種等措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹 玲，鄧振鏞，竇永祥，等.氣候變暖對(duì)河西走廊綠洲灌區(qū)玉米產(chǎn)量影響及對(duì)策研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，2008，28（5）：1043-1048.

[2] 常向陽(yáng)，姚華鋒等.農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇影響因素的實(shí)證分析[J].中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2005（10）：36-42

[3] 王海軍，張 勃，趙傳燕，等.中國(guó)北方近57年氣溫時(shí)空變化特征[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2009，28（4）：643-650.

[4] 任國(guó)玉，徐銘志，初子瑩，等.近54年中國(guó)地面氣溫變化[J].氣候與環(huán)境研究，2005，10（4）：717-727.

[5] 王 萍，李廷全，閆 平，等.近年黑龍江省春旱頻繁發(fā)生的研究分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2005，14（3）：95-98.

[6] 于榮環(huán)，孫孟梅.黑龍江省熱量資源及積溫帶的劃分[J].黑龍江氣象，2010，29（5）：68-71.

[7] 曹衛(wèi)星.作物栽培學(xué)總論[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[8] 魏 湜，曹廣才，高 潔，等.玉米生態(tài)基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[9] 王秀芬，楊艷昭，尤 飛.黑龍江省氣候變化及其對(duì)玉米生產(chǎn)潛力的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（5）：25-29.

[10] 毛恒青，萬(wàn) 暉.華北，東北地區(qū)積溫的變化[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2000，21（3）：1-5.

[11] 孫鳳華，任國(guó)玉，趙春雨，等.中國(guó)東北地區(qū)及不同典型下墊面的氣溫異常變化分析[J].地理科學(xué)，2005，25（2）：167-171

[12] 孫鳳華，楊素英，陳鵬獅，等.東北地區(qū)近44年的氣候暖干化趨勢(shì)分析及可能影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2005，24（7）：751-755.

[13] 張榮霞，隋 巖，楊秀華，等.聊城地區(qū)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響與對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（增1）：40-42.

[14] 扈艷萍，曹敏建，劉 敏，等.遼寧省玉米主產(chǎn)區(qū)氣候因子與玉米產(chǎn)量相關(guān)性的研究[J].玉米科學(xué)，2008，16（3）：140-146

[15] 馬玉平，王石立，李維京，等.基于作物生長(zhǎng)模型的玉米生殖期冷害致災(zāi)因子研究[J].作物學(xué)報(bào)，2011，37（9）：1642-1649

[16] 宋世娟，柳金來(lái)，騰文星，等.王米群體光合性能與氣象因素及產(chǎn)量的關(guān)系[J].玉米科學(xué)，1996，4（4）：60-62.

2.2.4 灌漿成熟期日平均溫度逐年變化特征 灌漿成熟期適宜溫度為22～24 ℃，呼蘭區(qū)玉米灌漿成熟期平均溫度變化范圍16.41～20.37 ℃（圖5），不難看出灌漿成熟期的平均溫度低于適宜溫度，不滿足灌漿成熟期玉米生長(zhǎng)需求，嚴(yán)重影響玉米的子粒形成。溫度若低于16 ℃，玉米光合作用就會(huì)降低，光合有效面積減少，淀粉酶的活性受到抑制，從而影響淀粉的合成、運(yùn)輸和積累，玉米干粒重降低，出子率低[8]。灌漿成熟期平均溫度的5年滑動(dòng)平均值整體處于大幅波動(dòng)上升趨勢(shì)，只有個(gè)別年份有略微下降趨勢(shì)，平均溫度在灌漿成熟期上升幅度最大。在溫度適宜范圍內(nèi)，灌漿成熟期溫度越高，干物質(zhì)積累速度越快。

2.2.5 全生育期日平均溫度逐年變化特征 從圖6可以看出，呼蘭區(qū)41年平均溫度變化范圍為17.80～21.79 ℃，平均值為19.74 ℃，最大差值為3.99 ℃，其中1972年最低，2000年最高。5年滑動(dòng)平均曲線顯示平均氣溫在1991年之前處于平穩(wěn)狀態(tài)，1991年開始持續(xù)攀升，在2009年達(dá)到最高點(diǎn)，表明全生育期溫度整體處于上升狀態(tài)，呼蘭區(qū)氣溫呈逐年變暖趨勢(shì)。

3 小結(jié)與討論

玉米生育期熱量條件是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵氣象因子。已有研究表明[9-12]東北地區(qū)主要作物生長(zhǎng)季氣候變化有明顯的暖化趨勢(shì)，平均溫度表現(xiàn)為穩(wěn)定的升高趨勢(shì)。苗期和拔節(jié)期平均溫度均高于生物學(xué)溫度[13]。平均氣溫還與出苗速率、生長(zhǎng)速率呈線性關(guān)系，氣溫每上升10 ℃，出苗速率提升17%，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速率提升5%[14]。灌漿成熟期的平均溫度一般為16.7～23.5 ℃，不能滿足玉米灌漿需求[15]。本研究表明，呼蘭區(qū)≥10℃有效積溫變化范圍為2 378.5～3 007.2 ℃，達(dá)到晚熟春播品種所需的積溫需求。農(nóng)作物生長(zhǎng)期熱量資源的升高，有利于擴(kuò)大農(nóng)作物的耕作范圍，并且大幅度提高作物產(chǎn)量。積溫越高，作物生長(zhǎng)越快[13]。≥10 ℃有效積溫的5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)玉米苗期平均溫度變化范圍為16.11～22.50 ℃，能滿足玉米出苗和生長(zhǎng)發(fā)育的要求。苗期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)頻率較大，但整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)玉米拔節(jié)期平均溫度變化范圍為20.02～25.92 ℃，高于拔節(jié)期玉米需求，不利于抗倒伏，有利幼穗分化。拔節(jié)期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線呈明顯的波動(dòng)變化。呼蘭區(qū)玉米開花期平均溫度變化范圍為18.28～26.61 ℃，低于開花期玉米最適溫度要求，不利于花粉粒的形成，影響正常授粉。開花期平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線處于平穩(wěn)狀態(tài)。呼蘭區(qū)玉米灌漿成熟期平均溫度變化范圍為16.41～20.37 ℃，低于灌漿成熟期玉米需求，影響淀粉合成、運(yùn)輸和積累，影響子粒形成，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。灌漿成熟期的平均溫度的5年滑動(dòng)平均曲線整體呈震蕩上升趨勢(shì)。呼蘭區(qū)全生育期平均溫度變化范圍為17.80～21.79 ℃，全生育期溫度整體處于上升狀態(tài)，呼蘭區(qū)氣溫呈逐年變暖趨勢(shì)。宋世娟等 [16] 研究認(rèn)為，玉米生長(zhǎng)后期氣象條件匹配合理，將有利于光合產(chǎn)物積累，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，因此如何充分利用呼蘭區(qū)的溫度變化，選擇適宜的玉米品種，使玉米產(chǎn)量形成期處于最適熱量條件下，是提高玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵。

熱量資源是決定一個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因素，一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、作物布局、品種搭配、耕作制度，在一定程度上取決于作物生育期間的溫度變化。隨著溫度的持續(xù)增長(zhǎng)，開花期和灌漿成熟期的溫度會(huì)越來(lái)越接近玉米最適溫度要求，有利于玉米的成熟和高產(chǎn)；而較高的苗期溫度和拔節(jié)期溫度會(huì)持續(xù)攀升，遠(yuǎn)高于適宜溫度，并且造成水分損失，這也是呼蘭區(qū)未來(lái)需要注意和解決的問(wèn)題，可以采取提前播種時(shí)期，做好蓄水保墑，增加灌溉設(shè)施，種植耐旱品種等措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹 玲，鄧振鏞，竇永祥，等.氣候變暖對(duì)河西走廊綠洲灌區(qū)玉米產(chǎn)量影響及對(duì)策研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，2008，28（5）：1043-1048.

[2] 常向陽(yáng)，姚華鋒等.農(nóng)業(yè)技術(shù)選擇影響因素的實(shí)證分析[J].中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2005（10）：36-42

[3] 王海軍，張 勃，趙傳燕，等.中國(guó)北方近57年氣溫時(shí)空變化特征[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2009，28（4）：643-650.

[4] 任國(guó)玉，徐銘志，初子瑩，等.近54年中國(guó)地面氣溫變化[J].氣候與環(huán)境研究，2005，10（4）：717-727.

[5] 王 萍，李廷全，閆 平，等.近年黑龍江省春旱頻繁發(fā)生的研究分析[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2005，14（3）：95-98.

[6] 于榮環(huán)，孫孟梅.黑龍江省熱量資源及積溫帶的劃分[J].黑龍江氣象，2010，29（5）：68-71.

[7] 曹衛(wèi)星.作物栽培學(xué)總論[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[8] 魏 湜，曹廣才，高 潔，等.玉米生態(tài)基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[9] 王秀芬，楊艷昭，尤 飛.黑龍江省氣候變化及其對(duì)玉米生產(chǎn)潛力的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30（5）：25-29.

[10] 毛恒青，萬(wàn) 暉.華北，東北地區(qū)積溫的變化[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2000，21（3）：1-5.

[11] 孫鳳華，任國(guó)玉，趙春雨，等.中國(guó)東北地區(qū)及不同典型下墊面的氣溫異常變化分析[J].地理科學(xué)，2005，25（2）：167-171

[12] 孫鳳華，楊素英，陳鵬獅，等.東北地區(qū)近44年的氣候暖干化趨勢(shì)分析及可能影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2005，24（7）：751-755.

[13] 張榮霞，隋 巖，楊秀華，等.聊城地區(qū)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響與對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（增1）：40-42.

[14] 扈艷萍，曹敏建，劉 敏，等.遼寧省玉米主產(chǎn)區(qū)氣候因子與玉米產(chǎn)量相關(guān)性的研究[J].玉米科學(xué)，2008，16（3）：140-146

[15] 馬玉平，王石立，李維京，等.基于作物生長(zhǎng)模型的玉米生殖期冷害致災(zāi)因子研究[J].作物學(xué)報(bào)，2011，37（9）：1642-1649

[16] 宋世娟，柳金來(lái)，騰文星，等.王米群體光合性能與氣象因素及產(chǎn)量的關(guān)系[J].玉米科學(xué)，1996，4（4）：60-62.