作物生长期低温指数演变及对作物产量的影响

摘要

【目的】分析1971-2014年黑龙江省作物生长期基于最低气温的低温指数(cold day index,CDI)演变及对作物产量的影响,为揭示作物生长期低温冷害机理、甄别关键致灾因子等提供技术支撑。【方法】利用黑龙江省80个气象观测站1971-2014年气象资料和38个农业气象观测站玉米和水稻单产资料,参考已有研究成果和公认的农业气象指标,构建作物生长期内(05-21-09-30)CDI的计算方法,采用数理统计法研究CDI的变化趋势和周期变化,并分析其与作物产量的相关关系。【结果】(1)1971-2014年,作物生长期内研究区平均CDI呈明显下降趋势,下降速度为1.5d/10年。20世纪70年代为低温事件高发期,80-90年代相对稳定,21世纪以来平原区CDI持续减少,而山区无变化或呈回升趋势。(2)研究期内,研究区CDI的空间分布呈北多南少、山区多平原少的趋势,CDI由北向南、由山区向平原逐渐下降。CDI的气候变率在不同区域存在差异,呈现西高东低特征。(3)在作物生长期内,研究区89%站点的CDI与玉米、水稻单产具有显著或极显著的负相关关系,表明低温对作物产量的影响为负效应。不同区域CDI引起作物产量的下降幅度不同,CDI每增加1d,产量下降92.9~695.5kg/hm2。【结论】CDI对作物生长和产量形成具有显著负效应,其对松嫩平原东部、三江平原和牡丹江半山区玉米、水稻影响较大,且对水稻产量的影响重于玉米。