淺談黑龍江省積溫變化的研究

文明，黃勇，邱美娟

（1.蘭西縣氣象局，黑龍江蘭西 151500；2.沈陽農業大學,遼寧沈陽 110866）

淺談黑龍江省積溫變化的研究

文明1，黃勇1，邱美娟2

（1.蘭西縣氣象局，黑龍江蘭西 151500；2.沈陽農業大學,遼寧沈陽 110866）

1 引言

積溫是衡量農作物生長發育階段熱量條件的重要指標，也是衡量農業氣候條件和資源的主要指標。積溫作為重要的氣候資源,它與其他資源的區別在于存在很大的地域差異和時間變化。穩定通過各種界限溫度的積溫是農業生產的重要熱量指標。作物完成某一階段或整個生育期的生長發育,需要一定的積溫。積溫的多少不僅影響作物生長發育、產量和質量以及作物本身全部生命過程,而且也影響作物的分布界限、種植制度和栽培方式。在其他條件都滿足的情況下，溫度指標決定著植物生長發育速度。我們把從每年日平均氣溫穩定通過某一界限溫度開始，到該界限溫度穩定結束日止，其間逐日平均氣溫累加起來，其和就是大于某一界限溫度的活動積溫。了解積溫的氣候特征和變化趨勢對于合理進行農業生產布局，調整作物種植結構具有重要意義。

黑龍江省是我國的重要商品糧基地，對國家糧食安全有重要作用，熱量是農作物生長發育過程中極其重要的環境條件。分析研究積溫的變化特征，揭示它們的分布規律，不僅對積溫監測和預測預報以及科學評價其對農業的影響具有指導意義，而且也可為充分開發利用本地區熱量資源，發展“兩高一優”農業提供科學的氣候依據。研究黑龍江省積溫的時空變化，不僅有助于進一步認識黑龍江省熱量分布和熱量變化情況，而且對種植結構合理布局、氣候資源的綜合開發利用等均有指導意義。

2 國內外研究現狀

全球氣候變暖，已引起世界各國的專家學者和政府的高度重視。第四次IPCC評估報告（2007年）指出，最近一百年（1906-2005年）全球平均地表溫度上升了0.74±0.18℃[1]；自1850年以來最暖的12個年份中有11個出現在近期1995-2006年（除1996年），過去50 a升溫率幾乎是過去100 a的2倍[2]。在20世紀出現兩個最熱時期，即1910-1945年和1976-2000年[3]，張先恭等[4]、趙漢光[5]、林學椿[6]、陳隆勛等[7-8]分別以不同的方法研究了我國近幾十年氣候的變化，劉宣飛等[9]分析了中國氣溫場與全球氣溫場變化的關系，繆啟龍等[10-11]先后對我國半個世紀以來的最高氣溫和最低氣溫進行了分析研究，郭志梅、繆啟龍等[12-13]分析了近50 a來北方地區氣溫的變化趨勢特征，并對其突變性做了分析研究，劉莉紅等[14]分析并驗證了近百年我國氣溫變化的突變點位置。周自江等[15]分析全國及根據氣溫所分成的8個區域的最低、最高氣溫，指出無論是全國還是各區域，最高、最低氣溫與平均氣溫變化是一致的。只是不同區域其變化趨勢和幅度是有差別的。翟盤茂[16]研究了中國近40 a年平均最高、最低氣溫的時空變化特征，指出全國呈顯著的日較差變小的趨勢。張品晶等[17]對我國近50 a氣溫變化的區域差異進行分析研究，指出我國大陸35°N以北地區年平均氣溫變暖顯著于35°N以南，而青海南部、西藏東部、四川和云南的西部變冷。王紹武[18]和丁一匯[19]等的研究表明，我國西北地區的氣候變化與全球氣候變化基本一致。鄭廣芬等[20]對近40 a寧夏氣溫進行的分析表明，寧夏年平均氣溫1986年以后的平均值比以前升高了l.0℃，冬季升高了1.7℃。許多研究證實，冬季變暖是全國存在的普遍現象，北方地區更為顯著。

積溫是某一時段內逐日平均氣溫之和。它是研究作物生長、發育對熱量的要求和評價熱量資源的一種指標。研究溫度對作物生長、發育的影響，既要考慮到溫度的強度，又要注意到溫度的作用時間。在一定的溫度范圍內，當其它環境條件基本滿足的情況下，作物發育速度主要受溫度的影響。常分為活動積溫和有效積溫兩種。計算各種作物不同發育期的積溫時，應當從日平均溫度高于生物學零度時累積，只有當日平均溫度高于生物學零度時，溫度因子才對作物的發育期起作用。

很多學者對中國區域氣候變化的趨勢和規律，對北半球增暖的響應、氣候變化的成因、未來的變暖速率及其可能產生的影響，以及氣候變暖對糧食生產的影響等方面進行了研究[21-23]。毛恒青等[24]利用1956-1995年共40 a的資料對華北和東北地區的積溫變化進行研究，指出東北地區≥10℃積溫從20世紀70年代中后期開始呈逐漸上升趨勢；張智等[25]對寧夏22個地面氣象站1961-2005年逐日平均氣溫、逐日降水量資料，統計計算日平均氣溫穩定通過0℃和10℃期間的積溫，結果表明：隨著氣候的變暖，寧夏各地≥0℃和≥10℃積溫呈明顯增加趨勢。王錫穩等[26]利用54 a（195l-2004年）逐日氣溫等資料，研究黃土高原活動積溫的變化，結果表明：黃土高原積溫及其持續日期變化的敏感區不僅相同；積溫及其持續日期存在突變式增加，區域分布中東部較快、西部較慢，在敏感區域增加最突出。唐湘玲等[27]選取石河子地區3個氣象臺站的1961-2006年的氣象資料，經過處理分析了石河子地區積溫的變化趨勢，結果顯示今后10 a石河子地區≥10℃積溫逐漸升高。劉麗娜等[28]選取新疆北疆地區19個氣象站臺的1961-2001年的氣象資料，經過處理分析了北疆地區積溫的變化趨勢，結果表明：近41 a北疆的積溫變化是明顯的，日平均氣溫≥10℃界限溫度初日普遍提前，積溫顯著增多，生長季明顯延長。顧紅等[29]利用黑龍江省各氣象臺站1961-2003年資料采用聚類分析方法分析黑龍江省43 a來氣溫和降水變化，指出黑龍江省種植帶有北移趨勢。鄒秋菊等[30]利用1951-2000年氣象資料對黑龍江省糧食主產區佳木斯地區熱量條件變化規律及積溫帶北移進行了分析，指出佳木斯地區積溫帶有北移和躍遷現象。楊明等[31]選取黑龍江省80個地面氣象站1961-2005年≥10℃積溫資料，積溫用逐日平均氣溫通過5 d滑動平均方法計算得出，對黑龍江省45 a來的積溫變化規律采用M-K方法進行突變檢驗，結果表明：隨著全球氣候變暖，近45 a黑龍江省≥10℃積溫呈明顯增加趨勢，積溫年代際變化在20世紀70年代呈小幅減小，后顯著增加的變化趨勢。王萍等[32]的研究表明，黑龍江省近年春旱發生的頻率加快，松嫩平原西部連年春旱，春旱的范圍擴大，春旱持續時間加長。石劍等[33]通過計算作物生長期的開始、終止及長度變化,積溫帶的變化,各月氣溫的變化等,論述黑龍江省近50 a熱量資源動態變化以及氣候變化對農業可持續發展的影響。董學賢等[34]對黑龍江雞西地區熱量資源變化趨勢研究得出結論,氣溫升高，積溫增加，熱量資源增多，可改變植物種群的構成，提高作物生物產量；同時，也給病蟲越冬提供了生存條件，界限北移，利弊共存。

3 結論

全球變暖將給地球和人類帶來復雜的潛在影響，既有正面的，也有負面的，例如隨著溫度的升高，副極地地區也許將更適合人類居住；在適當的條件下，較高的二氧化碳濃度能夠促進光合作用，從而使植物具有更高的固碳速率，導致植物生長的增加，即二氧化碳的增產效應，這是全球變暖的正面影響。但是與正面影響相比，全球變暖對人類活動的負面影響將更為巨大和深遠。

目前，農業氣候資源分析與區劃研究，多采用活動積溫；農業氣象預報（如物候期、收獲期預報以及病蟲害發生期預報等）則多采用有效積溫。在農業生產實際應用中，積溫是一個重要的氣候條件，但不是唯一的條件，還必須與水分、日照、肥料、土壤等條件一并考慮，積溫在如實反映作物生長發育對熱量的要求上有一定的局限性，農業氣候分析必須進行綜合考慮。

隨著全球氣候變暖，黑龍江省積溫呈明顯增加趨勢,對黑龍江省農業生產十分有利，可以大幅度提高糧食作物總產量，但種植結構也需適應性調整。由于積溫的變化，黑龍江省農作物生長期的熱量資源增加，有利于農作物耕種范圍擴大，喜溫作物面積增加，中、晚熟品種的適宜區增多。但是，由于溫度升高，蒸發量顯著增加，加之降水量減少，黑龍江省干旱程度加劇。溫度升高使蟲卵容易生存，作物病蟲害發生的頻率和強度增大。溫度變化也會使潛在荒漠化趨勢增加，土壤肥力降低，影響作物產量。氣候變化對農業生產有利有弊，在今后的農業生產中，趨利避害，更好地利用和開發氣候資源。

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S161.2

A

1002－252X（2012）01－0034－03

2011－12－6

文明（1962-），男，黑龍江省海倫市人，黑龍江省委黨校，本科生，工程師.