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)生長季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)明顯的波動性且無顯著規(guī)律。各年代生長季日照時(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，說明緯度越高生長季日照時(shí)數(shù)越長。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，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70%，被稱為中國的“戰(zhàn)略糧倉”[1]，在保障我國糧食尤其是“口糧”安全方面，占有舉足輕重的地位。

　　近年來三江平原水稻面積增長已經(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全省北部高緯度地區(qū)推廣水稻種植現(xiàn)場推進(jìn)會，拉開了全省水稻北擴(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)。用來評價(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

　　針對研究需要，利用EXCEL的數(shù)據(jù)處理功能，對黑龍江省北部稻區(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，進(jìn)而對水稻北擴(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、愛輝)、伊春市的嘉蔭縣、大興安嶺的呼瑪縣，耕地面積2000萬畝左右，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，全省稻區(qū)在過去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)生長季平均氣溫均呈現(xiàn)增加趨勢。通過水稻種植區(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，過去48 a內(nèi)，黑龍江省降水量基本呈現(xiàn)東多西少的趨勢，且年代際間波動較大，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，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。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，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一致，呈現(xiàn)先減小、后增加、再減小的波動勢態(tài)(表2)。

　　在過去48 a中，全省稻區(qū)各年代生長季降水量變化趨勢與各年代年降水量變化趨勢基本一致，也呈現(xiàn)先減小、后增加、再減小的趨勢。全省稻區(qū)生長季降水量最少出現(xiàn)在 1976年，為305 mm，最多出現(xiàn)在1994年，為639 mm。北部稻區(qū)生長季降水量變化趨勢與全省稻區(qū)基本一致，北部稻區(qū)生長季平均降水量為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)各年代生長季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)先減小、后增加的趨勢，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)各年代生長季日照時(shí)數(shù)起伏波動較大，呈現(xiàn)先增加、后減小、再增加、至本世紀(jì)初又減小的勢態(tài)。北部稻區(qū)各年代生長季日照時(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，比70年代減少了5.2%，90年代生長季日照時(shí)數(shù)較80年代增加了18 h。與全省稻區(qū)各年代生長季日照時(shí)數(shù)比較，北部稻區(qū)日照時(shí)數(shù)波動更為頻繁，但70年代后北部稻區(qū)生長季日照時(shí)數(shù)均大于全省稻區(qū)，說明北部稻區(qū)日照時(shí)數(shù)較長(表3)。

　　綜上所述，北部稻區(qū)溫度升高，雨量充沛，日照較長，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，開始水稻北擴(kuò)試種。

　　4.2　黑河地區(qū)氣候條件評估

　　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，再減少的波動勢態(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。日照時(shí)數(shù)出現(xiàn)顯著的波動，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月是水稻的生長季，是水稻生殖生長的關(guān)鍵時(shí)期。黑河地區(qū)各年代生長季氣象要素變化趨勢與各年代年氣象要素平均值變化趨勢基本一致。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。生長季降水量由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)生長季降水量變化趨勢與北部稻區(qū)變化趨勢呈現(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，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)生長季氣溫也呈現(xiàn)明顯上升趨勢，北部稻區(qū)生長季氣溫以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、生長和增產(chǎn)，為水稻北擴(kuò)提供了良機(jī)。

　　近50 a來，研究區(qū)降水量呈現(xiàn)明顯的波動勢態(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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