氣候變化對年代際東北玉米冷害影響分析*

余弘泳，趙俊芳，余會康

(1.北京師范大學地理科學學部，北京 100875；2.中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室，北京 100081； 3.福建省寧德市氣象局,寧德 352100)

氣候變化對年代際東北玉米冷害影響分析*

余弘泳1，趙俊芳2※，余會康3

(1.北京師范大學地理科學學部，北京 100875；2.中國氣象科學研究院災害天氣國家重點實驗室，北京 100081； 3.福建省寧德市氣象局,寧德 352100)

[目的]氣候變化對中國糧食主產區的東北地區產生顯著影響，加強氣候變化背景下東北作物冷害分析研究對保障糧食生產安全具有重要作用和意義。[方法]利用1981～2010年中國地面氣溫0.5°×0.5°格點數據集，以各年代東北玉米生長季(5～9月)的月平均氣溫、月平均氣溫之和以及近30年(1981～2010年)各年代月平均氣溫之和距平等主要氣象要素分析東北氣候變化趨勢，根據《北方春玉米冷害評估技術規范》(QX/T 167-2012)行業標準，進一步對1980s～2010s各年代各等級東北玉米冷害發生時空變化進行分析和區劃，結合有關東北歷史冷害記載進行對照分析。[結果]東北玉米生長季氣候趨暖明顯，熱量增加，近30年東北玉米各等級冷害發生年數、區域及頻率都呈顯著減少趨勢， 20世紀80年代東北幾乎每年都有冷害發生， 20世紀90年代為冷害發生轉折點，年代后段(1996～2000年)冷害年數較前段(1991～1995年)明顯減少，到21世紀10年代冷害年數進一步減少，輕度冷害區主要分布在黑龍江省中北部和東南部地區，其發生頻率也小(0.1～0.2次/年)，中度及重度冷害只在局部發生，冷害的顯著減少為東北玉米連續豐產增收創造了十分有利條件。[結論]氣候變暖背景下，東北玉米冷害減少，但個別年份還發生重度以上冷害(如2002、2003、2009年)，冷害發生仍具不確定性。

氣候變化 東北 玉米 冷害 影響

0 引言

低溫冷害是造成農作物減產的重要原因之一[1]。21世紀以來，氣候總體呈變暖態勢，但氣溫變化幅度也增大，低溫冷害等極端天氣氣候事件發生頻率有增大趨勢。在中國東北農作物主產區，極端低溫事件頻率發生變化，造成糧食生產的不穩定性增加，已成為全國糧食產量波動顯著區域[1-4]。在中國南方水稻產區，春季出現的低溫也呈增多趨勢，對糧食生產及安全產生重要影響。事實表明，氣候變化背景下，農業低溫冷害出現出新特點和變化，如極端低溫事件發生的不確定性及突發性更加凸顯，由此構成對糧食安全及其可持續發展的嚴重威脅。為此，開展氣候變化背景下糧食主產區的低溫冷害研究具有重要意義。

東北三省(即黑龍江、吉林和遼寧省)是全國玉米商品糧基地，部分地區為中國黃金玉米生產帶，玉米種植面積約占全國1/3 左右，產量約占全國總產的四成，其產量豐歉關系到全國玉米總產與國家糧食安全[2]。東北也是中國受全球氣候變化影響極顯著地區之一，根據東北區域氣候變化評估報告， 1961～2010年地面年平均氣溫增溫速率約0.35℃/10年，較全球及全國增溫速率都高[5-6]。受氣候變暖影響，東北地區熱量增加有利于糧食生產，但區域性和階段性的低溫冷害仍時有發生，低溫冷害仍是其主要農業氣象災害之一[7-9]。近30年來，有關東北玉米低溫冷害研究方面取得了許多成果，其中多數采用指標方法對冷害進行分析及評估，較為廣泛應用的冷害指標主要有4種：一是馬樹慶等提出基于積溫、積溫距平指標，將冷害劃分為一般和嚴重冷害年，該類指標較好地反映了玉米的延遲型冷害性質，能反映積溫與產量關系。二是高素華、劉布春等采用玉米發育期距平指標，利用發育期延遲天數判斷冷害是否發生。三是郭建平等提出熱量指數，該指數與作物發育期相結合，考慮玉米不同發育期的三基點溫度，以指數大小直接反映熱量對玉米發育影響程度。四是將幾種指標組成冷害綜合指標，李袆君等定義3個不同發育階段綜合指標并討論了低溫發生情況； 馬樹慶等建立了不同熟制玉米冷害綜合監測指標，此類指標適用于冷害監測及評估[10]。綜合上述，東北玉米冷害所確定指標不同，采用站點數、氣象資料及研究方法不相同，則玉米冷害發生時空分布、頻率等特征也不盡相同。為此，文章采用國家氣象信息中心規范整編、更為準確的中國地面氣溫格點數據，結合2012年中國氣象局頒布的《北方春玉米冷害評估技術規范》(QX/167-2012)行業標準，選擇東北春玉米生長季通用的5～9月溫度距平作為冷害指標，對近30年(1981～2010年)各年代東北玉米延遲低溫冷害各等級時空分布進行分析和精細化區劃，以期更真實地反映氣候變化對東北玉米低溫冷害影響，為東北玉米生產及防災減災、優化布局提供科學參考依據。

1 資料與方法

采用2012年國家氣象信息中心新整編的中國地面氣象站基礎資料中的0.5°×0.5°地面氣溫格點數據，該數據運用薄盤樣條法(TPS，Thin Plate Spline)結合地理空間三維信息(經緯度及海拔)進行空間插值，水平分辨率可達0.5°×0.5°的日、月值氣溫格點數據，插值格點多，數據經交叉質量檢驗，誤差小、精度高，能客觀真實反映東北地區地面氣溫數值。相比實際國家觀測站點，格點數多(359個)，氣溫的分辨率及精度更高。

依據中國氣象局《北方春玉米冷害評估技術規范》(QX/167-2012)中相關標準，將東北玉米延遲型冷害年中的5～9月平均氣溫之和距平作為指標[11](表1)。

表1 北方春玉米延遲型冷害強度等級指標

∑T5～9(℃)≤8080 1～8585 1～9090 1～9595 1～100100 1～105>105 0輕度冷害⊿T5-9-1 4～-1 1-1 9～-1 4-2 4～-1 7-2 9～-2 0-3 1～-2 2-3 3～-2 3-3 5～-2 4中度冷害⊿T5-9-1 7～-1 4-2 4～-1 9-3 1～-2 4-3 7～-2 9-4 1～-3 1-4 4～-3 3-4 7～-3 5嚴重冷害⊿T5-9<-1 7<-2 4<-3 1<-3 7<-4 1<-4 4<-4 7 注：∑T5-9：5～9月平均氣溫之和的多年平均值，代表相應熱量條件的區域；⊿T5-9：當年5～9月平均氣溫之和的距平值

玉米冷害頻率計算方法及分布空間區劃。依據表1中北方春玉米延遲型冷害強度等級指標，應用Arcgis地理信息軟件中柵格計算器功能，對各年代各等級冷害發生年數進行統計，再計算各格點在該年代的冷害發生頻率：

f=n/N

(1)

式中，f為某年代某等級冷害發生頻率(次/年)，n為該等級冷害發生年數，N為該年代年數(N=10)。應用Arcgis地理信息軟件反距離插值法(IDW)對東北地區各等級冷害發生頻率進行空間區劃。

2 結果與分析

2.1 東北年代氣溫與熱量變化

根據IPCC第四次評估報告(2007年)和中國氣候變化評估報告(2011年)，近50年全球和中國線性增溫速率分別為0.13、0.23℃/10年。而東北區域的年平均氣溫增溫速率約為0.35℃/10年，其中黑龍江、吉林、遼寧省年平均增溫速率分別為0.38、0.30、0.29℃/10年[6]，均高于全球及全國的增溫速率，東北地區增溫趨勢表現非常明顯。

以每10年為1個年代(如1981～1990年為20世紀80年代，以此類推)，對東北玉米冷害主要氣象指標，即1981～2010年各年代中5～9月平均氣溫(T5-9)、5～9月平均氣溫之和(∑T5-9、代表熱量)、5～9月平均氣溫之和距平⊿T5-9(該年代 ∑T5-9減去1981～2010年 ∑T5-9)，分析這些影響玉米冷害主要氣象要素的年代變化特征，反映東北地區氣候變化狀況。

平均氣溫變化。從1981～2010年東北各年代5～9月平均氣溫T5-9分布變化看(圖1 a、b、c)，T5-9<15℃區域逐年代縮小，到21世紀10年代，面積縮減至黑龍江省北部大興安嶺和吉林省白山市的南部及其他零星局地； 而T5-9≥15℃、≥20℃區域逐年代不斷擴展，其中≥20℃區域由20世紀80年代遼寧省西部擴展到21世紀10年代遼寧省南部地區，吉林省西部，黑龍江省西南部，反映了東北升溫區域面積在擴大，T5-9隨年代升高趨勢明顯。經統計， 20世紀80年代至21世紀10年代東北地區平均氣溫線性遞增率為0.37℃/10年，近30年平均溫度(T5-9)升高了約0.75℃。

圖1 20世紀80年代至21世紀10年代東北三省5～9月平均氣溫及其之和變化 注：5～9月平均氣溫：a-20世紀80年代；b-20世紀90年代；c-21世紀10年代；5～9月平均氣溫之和：d-20世紀80年代；e-20世紀90年代；f-21世紀10年代

平均氣溫之和變化。從20世紀80年代至21世紀10年代5～9月平均氣溫之和(∑T5-9)區域分布看(圖1 d、e、f)，其變化特征與T5-9相似，西南部及西部 ∑T5-9≥100℃區域逐年代向東擴展，而≤80℃區域則呈逐年代減小趨勢。經統計，東北玉米種植不同熱量區面積也發生顯著變化(圖2)， 1981～2000年中 ∑T5-9>90℃熱量區面積增加約12.3萬km2，其中 ∑T5-9≥100℃熱量區面積增約9.1萬km2，而≤80℃熱量區面積減小約9.5萬km2，熱量由西南部向中部遞減。20世紀80年代至21世紀10年代東北地區 ∑T5-9平均線性遞增率為1.9℃/10年，可見，近30年東北地區氣候變暖區域面積增大，生長季節熱量不斷增加，對玉米等糧食生產更加有利。

平均氣溫之和距平變化。從20世紀80年代至21世紀10年代5～9月平均氣溫之和距平⊿T5-9變化看(圖3)，距平前低后高， 20世紀80年代⊿T5-9為負值(⊿T5-9≤-1，負距平)； 至20世紀90年代前期，⊿T5-9還呈負值，而后轉為正值(正距平)； 至21世紀10年代，⊿T5-9全為正值。⊿T5-9在20世紀90年代實現了由負轉正變化(負距平變為正距平)，說明東北玉米生長季(5～9月)的氣溫及熱量在20世紀90年代發生了轉折性增加。根據東北三省有關冷害方面歷史統計資料，東北玉米冷害在20世紀80年代發生的頻次高，幾乎每年都有不同程度冷害發生； 20世紀90年代前期則多于后期，發生主要年份有： 1991～1993年、1995～1997年、1999年[12-14]。21世紀10年代發生年份明顯減少，主要在2002、2003、2009年份[15-20]。通過近30年對比，年代⊿T5-9值能反映出玉米生長季熱量變化特征，也與實際年代冷害發生年份多寡相一致。

圖2 東北各熱量分區面積年代變化 圖3 20世紀80年代至21世紀10年代5～9月平均氣溫之和距平變化

綜合上述，在東北玉米生長季(5～9月)， 20世紀80年代至21世紀10年代平均氣溫(T5-9)、平均氣溫之和(∑T5-9)都明顯增加[7]，T5-9≥15℃、≥20℃及 ∑T5-9>90℃區域隨年代擴大顯著。氣溫升高和熱量增加造成的變暖態勢使玉米冷害發生年份整體呈減少趨勢。

2.2 1981～2010年東北玉米冷害時空變化

2.2.1 玉米冷害年代分布特點

按照東北玉米種植區熱量劃分(表1)，以及7個不同熱量區各等級玉米冷害指標閾值，對20世紀80年代至21世紀10年代中各年代冷害發生年份進行統計分析。

年份統計表明(表2)，在20世紀80年代，東北玉米各等級冷害發生年份都是最多， 10年中幾乎每年不同省份、不同等級冷害皆有發生。到20世紀90年代，各等級冷害發生年份減少，且前半年代多于后半年代，這與前述的20世紀90年代玉米生長季5～9月平均氣溫之和(∑T5-9)在前半期為負距平、后半期為正距平熱量變化相一致，說明20世紀90年代熱量增加，造成了冷害發生年份減少。而到21世紀10年代，冷害發生年份顯著減少，只有3年(2002、2003、2009年)有冷害發生。盡管21世紀10年代5～9月平均氣溫之和(∑T5-9)全為正距平，但仍有輕度、中度及重度冷害發生，說明隨氣候變暖，熱量增加，玉米冷害發生仍具不確定性，個別年份(如2002、2003、2009年)仍有中度乃至重度等級的冷害發生[20]。

表2 東北三省各年代各等級玉米冷害發生年份

冷害等級年代黑龍江省吉林省遼寧省輕度20世紀80年代1982，1984～1986，1988～19901981～1985，1987～1988，19901981，1982，1985，1989，199020世紀90年代1991，1993，1995～1997，19991991，1993，1995，19961991～1993，199621世紀10年代2002，2003，20092002，20092009中度20世紀80年代1984～19901981～1983，1985～1989，19901981，1982，1985～1987，1989，199020世紀90年代1991～1993，1995～1997，19991993，1995，19961992，1993，199521世紀10年代2002，2003，20092009無重度20世紀80年代1981，1983～19901981～1983，1986～19901981，1982，1985～1987，1989，199020世紀90年代1991～1993，1995～19961991～1993，1995，19961992，1993，199521世紀10年代2002，20032009無

圖4 東北三省各年代各等級玉米冷害發生年數變化

從各省年代冷害發生年數看(圖4)，各等級冷害也是20世紀80年代最多， 20世紀90年代減少， 21世紀10年代最少，呈明顯遞減趨勢。從區域分布看，黑龍江省冷害年數最多，吉林省次之，遼寧省最少，這與各省所處緯度高低及與東北熱量分布由西南向中部遞減有關。

2.2.2 玉米冷害分布區域及頻率特點

輕度冷害分布區域及頻率。從各年代各等級冷害分布區域看(圖5 a1、b1、c1)， 20世紀80年代輕度冷害分布面積最廣，主要在黑龍江省西部、中部與北部，覆蓋該省大部地區； 吉林省的中部及西南部，遼寧省的東部與中部。高頻率區主要在黑龍江省西部、北部及遼寧省中部局地，其發生頻率為0.4～0.5(該年代中有4～5年發生，單位:次/年，下同)，重現期為2年一遇。黑龍江省中南部、吉林省中北部以及遼寧省西部地區為低頻率區(0.0～0.1)。至20世紀90年代，輕度冷害發生區域相比20世紀80年代明顯減少，主要位于黑龍江省大部地區，吉林省西北及東南部，遼寧省中部、西北部少部地區。在吉林省中部以南、遼寧大部地區的冷害頻率顯著減少，該地區發生頻率也最低(0.0～0.1)，而在黑龍江中部與東北部冷害發生頻率最高(0.3～0.4)。至21世紀10年代，東北地區輕度冷害區域范圍顯著縮減，主要位于黑龍江省中部、東南部，吉林省南部，遼寧省東北部，高頻率區為黑龍江省東南部一帶(0.2)。

圖5 20世紀80年代至21世紀10年代東北三省各等級冷害分布及發生頻率 注：輕度冷害：a1-20世紀80年代；b1-20世紀90年代；c1-21世紀10年代；中度冷害：a2-20世紀80年代；b2-20世紀90年代；c2-21世紀10年代；

中度冷害分布區域及頻率。20世紀80年代中度冷害主要分布于黑龍江省西南部與中北部，吉林省西部，遼寧省東北部、西部及南部地區(圖5 a2)，其中在黑龍江省西南部，吉林省西部，遼寧省南部局部區域頻率最大(0.4～0.5)，黑龍江省中南部、吉林省中部發生頻率最低(0.0～0.1)。20世紀90年代主要發生在黑龍江省北部、中西部與中部，吉林省中西部，遼寧省南部地區(圖5 b2)，冷害發生區相對集中，呈帶狀連片分布。其中黑龍江省中部及中北部、遼寧省南部的局部地區頻率最高(0.2～0.3)； 對照20世紀80年代，冷害發生頻率減小。至21世紀10年代，冷害發生區域、頻率都顯著減小，主要位于黑龍江省東南部、北部和吉林省東南部的局部地區(圖5 c2)，分布稀散，且發生頻率低(0.1)，東北大部區域無冷害發生。通過20世紀80年代至21世紀10年代比較，東北玉米中度冷害發生區域、頻率也呈顯著減少態勢。

嚴重冷害分布區域及頻率。通過20世紀80年代至21世紀10年代嚴重冷害發生區域分析(圖5 a3、b3、c3)， 20世紀80年代冷害幾乎遍及東北地區，高頻率區域主要位于黑龍江省北部，西北部及東南部等地，吉林省東北部，遼寧省東部等地，該區域發生頻率最高(0.5～0.7)。而在遼寧省中部發生頻率最低(0.1～0.2)。至20世紀90年代，發生區域主要位于東北地區北部、東南部等地，其中黑龍江中北部和吉林東南部局地發生頻率最高(0.3～0.4)，也是發生風險最大區域[21]。在黑龍江省西南部，吉林省西部，遼寧省中西部等地，發生頻率較低(0.1～0.2)。而在遼寧省南部的大連則不發生嚴重冷害。到21世紀10年代，冷害主要在黑龍江省中北部和其他零星區發生，且發生頻率低(0.1～0.2)。20世紀80年代至21世紀10年代東北嚴重冷害發生區域及頻率也呈逐年代減小趨勢。

近30年來(1981～2010年)，東北地區冷害區域呈現逐年代面積減少、發生頻率明顯降低趨勢，至21世紀10年代，冷害發生高頻率區主要集中在黑龍江省中北部、東部及東南部一帶，吉林省局部地區發生。但黑龍江省東部及東南部的輕度玉米冷害發生區域仍然較大，最大頻率仍達0.2。

2.3 歷史冷害驗證分析

依據中國氣象局編撰的《中國氣象災害大典》各省卷，其中黑龍江省、吉林省和遼寧省1981～2000年有關低溫冷害的歷史記載[12-14]， 1981～2000年間(表3)，主要受低溫、霜凍、降雪、寒潮等天氣影響，以及伴隨著陰雨、寡照天氣等，在5～9月生長季氣溫低，積溫少，造成了低溫冷害，致使作物生育期延遲，有延遲型冷害、障礙型冷害以及混合型冷害發生，給東北三省玉米生產造成了嚴重災害。在20世紀80年代，幾乎每年都有冷害發生，且發生縣份多，冷害分布區域廣； 20世紀90年代，冷害受災記載年份減少，而且年代前段(1991～1995年)冷害年份較后段(1996～2000年)多，這與該文上述分析相一致。到21世紀10年代，有關東北三省冷害記載年份少，通過文獻、媒體、網絡搜索的冷害年份主要有： 2002、2003和2009年，冷害年份顯著減少。2002年低溫冷害主要在黑龍江省中東部，以東部為嚴重，中部次之，西部無冷害。2003年黑龍江省低溫冷害影響最為嚴重，造成了極大的經濟損失。2009年6～7月間，東北中北部持續低溫陰雨，黑龍江省及吉林省平均氣溫為1984年以來歷史同期最低值，出現了階段性罕見低溫冷害天氣過程[18]，玉米生產遭受了嚴重災害。結合2002、2003、2009年冷害受災記載與該文分析的21世紀10年代冷害分布，主要發生區域都集中在黑龍江省的中北部、東部及東南部一帶。

綜合相關歷史文獻、年鑒記載及新聞報道， 20世紀80年代至21世紀10年代，東北玉米冷害發生年數也是呈逐年代減少趨勢； 按分省分析，黑龍江省冷害年份最多，吉林省次之，遼寧省最少，三省的冷害發生年數分別為21、19、12年。通過對比，除1994年黑龍江冷害年(實際發生較輕)外，實際發生冷害記載年(表3)基本都包括在該文分析得出的玉米冷害年之中(表2)，而1994年吉林、1997～2000年遼寧無冷害記載年份，同樣也沒在表2中出現。可見，該文采用東北玉米延遲型冷害年中的5～9月平均氣溫之和距平作為指標，得出的東北玉米冷害年份與歷史記載基本一致。

表3 1981～2010年5～9月東北三省歷史冷害記載[12-14,18-19]

續表3

3 結論與討論

受氣候變化影響， 1981～2010年東北玉米生長季(5～9月)的5～9月平均氣溫及平均氣溫之和都隨年代而逐漸增加，氣候趨暖態勢明顯； 近30年(1981～2010年)中5～9月平均氣溫之和距平在20世紀90年代由負距平轉正距平，至21世紀10年代完全為正距平，東北地區玉米生長季氣溫顯著升高，熱量不斷增加，有利于冷害減少，為玉米生產創造更好的氣候條件。

20世紀80年代至21世紀10年代東北地區各等級玉米冷害(輕度、中度、嚴重)發生年數、分布面積及發生頻率，隨年代都呈現顯著減少、減小趨勢，各等級冷害在20世紀80年代基本每年都有不同區域不同程度地發生，至20世紀90年代發生年數減少(7年)，而21世紀10年代發生年數最少(3年)。在分布區域上，黑龍江省分布區域最廣、頻率最高，吉林省次之，而遼寧最小，但都隨年代呈顯著縮減趨勢。冷害隨年代減少為東北玉米豐產增收創造了有利條件，尤其是助推了玉米連年增產。盡管東北冷害等級及頻率呈減弱、減小趨勢，但并不排除個別年份仍然發生嚴重的冷害危害，如2002、2003和2009年，表明氣候變暖背景下，東北冷害發生仍具有不確定性，玉米遭受極端低溫冷害事件在個別年份依然發生，還可能造成嚴重的災害，須重視監測及防范工作。

采用東北玉米延遲型冷害年中的5～9月平均氣溫之和距平作為指標，得出的東北玉米冷害年份與歷史記載年份基本相一致。20世紀80年代幾乎每年都有冷害發生， 20世紀90年代為冷害發生轉折點，歷史記載年代前段(1991～1995年)冷害年份較后段(1996～2000年)多， 21世紀10年代冷害發生區域主要集中在黑龍江省的中北部、東部及東南部，這些都與文中分析相一致。

采用新整編的地面氣溫格點數據，根據北方春玉米延遲型冷害標準，借助Arcgis地理信息軟件來分析東北玉米生長季(5～9月)溫度、熱量變化以及冷害分布區域、頻率的空間分布，數據精確規范，格點數多(359個)，分布區域層次清晰，邊界分明，精細化區劃效果好，能更精準地反映氣候變化對東北玉米冷害影響。

由于冷害依據分級標準、分析方法等不盡相同，基于格點數據分析東北玉米各等級冷害區域及頻率空間分布與其他文獻所分析的玉米冷害分布區域、頻率有些差別，主要體現在輕度與中度冷害分布區，而嚴重冷害的分布區域、頻率卻大抵相同，也與歷史及其他文獻記載大致相符。

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[12]中國氣象災害大典編委會. 中國氣象災害大典(吉林卷).北京：氣象出版社,2008.6

[13]中國氣象災害大典編委會. 中國氣象災害大典(遼寧卷).北京：氣象出版社,2005.4

[14]中國氣象災害大典編委會. 中國氣象災害大典(黑龍江卷).北京：氣象出版社,2007.8

[15]祖世享， 閆平.黑龍江省2002年夏季低溫冷害及對糧食產量的影響.黑龍江氣象,2002,(4):26～27

[16]夏傳定， 周立宏.我國東北冷害年環流特征研究.遼寧氣象,2003,19(2):16～19

[17]裴永燕， 岳紅偉.東北地區農作物低溫冷害研究.科技傳播,2009,(9)

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[20]胡春麗， 李輯，林蓉，等.東北水稻障礙型低溫冷害變化特征及其與關鍵生育期溫度的關系.中國農業氣象， 2014, 35(3): 232～329

[21]劉晶淼， 丁裕國，張文宗.農業氣候資源與災害評估及其區劃研究.北京：氣象出版社，2012,10:69～73

IMPACT OF CLIMATE CHANGE ON DECADAL CHILLING INJURY OF CORN IN NORTHEASTERN CHINA*

Yu Hongyong1，Zhao Junfang2※，Yu Huikang3

(1. Faculty of Geographical Science of Beijing normal university，Beijing100875, China; 2.State Key Laboratory of Severe Weather, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081, China; 3. Meteriological Bureau of Ningde City of Fujian province，Ningde 352100, China)

Climate change has a great impact on grain production in Northeast China, one of the major grain producing areas of China. So the study on the impacts of the chilling injury on crops in Northeast China is of great importance for food safety. Based on the dataset of soil surface temperature with 0.5°x0.5°lattice in China from 1981 to 2010, this paper analyzed the climate change trend in terms of the monthly mean temperature, the sum of monthly mean temperature during the growing season of the corn(May to September), the sum of decade (1980s-2000s) monthly mean temperature anomaly, and other main meteorological factors. According to the industrial standard of "Technical specification for assessment of chilling injury to spring maize in Northern China"(QX/T 167-2012), it further analyzed the temporal and spatial variation of the chilling injury from 1981～2010, combining with the historical records of cold damage in Northeast China. The results showed that the climate became warmer during the corn growing season. The number of years, regions and frequencies of the chilling injury decreased significantly in past 30 years. In 1980s, chilling injury occurred every year in Northeast China. The 1990s was the turning point of chilling injury when the chilling injury decreased significantly, and the number of years of chilling injury decreased further in 2000s. The areas of mild chilling injury were mainly in the north-central and southeastern area of Heilongjiang province, where showed a low frequency of chilling injury (0.1-0.2 times / year). The reduction of cold damage had favorable conditions for continuous increase of corn yield in Northeast China. It concluded that under the climate warming background, the frequency of cold damage reduced but the occurrence was still uncertain.

climate change; northeastern China; corn; chilling injury; impact

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170517

2017-01-16

余弘泳(1996—)，男，福建寧德人，本科。研究方向：地理與遙感信息。※通訊作者：趙俊芳(1977—)，女，內蒙古烏蘭察布人，博士、副研究員。研究方向：氣候變化與農業氣象。Email：zhaojf@camscma.cn

*資助項目：國家公益性行業(氣象)科研專項“氣候變化背景下北方主要旱地作物脆弱性及其評價技術”(GYHY201506016)

S162.5

A

1005-9121[2017]05113-10