1 引言

　　黑龙江省是国家重要的商品粮基地， 北方稻区第一水稻大省，水稻面积占四大作物的 27.6%，总产占 38.8%，商品率超过 70%，被称为中国的“战略粮仓”[1],在保障我国粮食尤其是“口粮”安全方面，占有举足轻重的地位。

　　近年来三江平原水稻面积增长已经接近饱和，不能满足黑龙江省水稻发展的需要。 受气候变暖影响[2]，黑 龙江省北部稻区 （包括讷河 、北安 、海伦 、 绥棱、铁力）以及黑河地区的农业生态环境发生了显着变化[3]，使得水稻种植界限逐渐北扩 ，越区种植现象时有发生。 黑河市是目前最有水稻发展空间和潜力的地区，2012 年黑龙江省政府在黑河召开全省北部高纬度地区推广水稻种植现场推进会， 拉开了全省水稻北扩的帷幕。 在多种有利条件的支撑和支持下，黑龙江省水利厅、 黑龙江省农业科学院等多家单位成功开展了高纬寒地水稻攻关试验， 努力突破高纬寒地水稻种植的“禁区”，为水稻北扩奠定了基础[4]。

　　目前水稻北扩的关键性限制因素是热量条件[5]，如何确定出最适宜推广区成为本项目最迫切解决的问题之一。 本文分析了黑龙江省北部稻区及黑河地区近50 a 气候条件变化， 旨在从气候变化方面为黑河市水稻北扩提供理论依据，为高纬寒地水稻种植、推广和增产奠定基础。

　　2 资料与方法

　　2.1 资料来源及研究站点

　　选取黑龙江省北部稻区（包括讷河、北安、海伦、绥棱、铁力）和黑河地区（爱辉、孙吴、逊克、北安、五大连池、嫩江）气象站作为研究站点。 用来评价分析的气象资料主要为 1961-2008 年北部稻区和 1961-2010 年黑河地区逐年及水稻生长季（5-9 月）的平均气温、平均降水量、日照时数。

　　2.2 研究方法

　　针对研究需要， 利用 EXCEL 的数据处理功能，对黑龙江省北部稻区和黑河地区的逐年气象资料进行平均值处理，分析各气象要素年代际间变化趋势，进而对水稻北扩的气候条件做出分析。

　　3 研究区域概况

　　黑龙江北部稻区位于 47°22′-48°48′N,124°85′-128°08′E，包 括讷河 、北安 、海伦 、绥棱 、铁力 5 个 市县。 黑龙江省水稻北扩的范围在 48°-51°N，包括 3 市8 县 （区 ），分别是黑河市 6 个 县 （区 ）（包括嫩江 、北安、五大连池、孙吴、逊克、爱辉）、伊春市的嘉荫县、大兴安岭的呼玛县，耕地面积 2000 万亩左右，该区域处于全省气候区划的第三、四、五、六积温带，曾被认为是“种稻禁区”[6-7]。

　　4 结果与分析

　　4.1 黑龙江省北部稻区气候条件评估

　　4.1.1 温度

　　由黑龙江省水稻主产区及北部稻区各年代年平均气温可以看出，过去 48 a 中（1961-2008 年），全省稻区和北部稻区各年代年平均气温呈逐年增加趋势， 全省稻区在过去 48 a 里年平均气温上升了 1.5℃，平均每 10 a 增加 0.3 ℃；北部稻区各年代年平均气温上升了 1.9 ℃，平均每 10 a 增加 0.38 ℃。 北部稻区各年代年平均气温上升速度大于全省稻区(表 1)。

　　全省稻区和北部稻区生长季平均气温均呈现增加趋势。 通过水稻种植区的温度数据发现，1961-2008 年 的 48 a 内 生长季平均气温升高了 0.9 ℃，平均每 10 a 升高 0.18 ℃。 而北部稻区由 20 世纪 60 年代的 16.6 ℃升至本世纪初的 18.0 ℃，升高了 1.4 ℃，平均每 10 a 升高 0.28 ℃。 北部稻区生长季平均气温上升速度快于全省稻区，全球气温升高，为水稻的北扩创造了积温条件。

　　4.1.2 降水

　　黑龙江省水稻主产区及北部稻区各年代年降水量表明，过去 48 a 内，黑龙江省降水量基本呈现东多西少的趋势，且年代际间波动较大，全省稻区年降水量为 372-725 mm。全省稻区 60 年代降水较多，至 70年代全省稻区年降水量下降为 492 mm。 80 年代、90年代年降水量均呈现增加趋势，分别比 70 年代增加了 12.4%和 12.8%， 且 90 年代年降水量为各年代中最高（为 555 mm），进入 21 世纪年降水量又呈现下降趋势。 而北部稻区各年代年降水量最高值出现在60 年代（为 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 年代又呈现小幅下降趋势， 至本世纪初又回到了70 年代水平。 全省稻区和北部稻区各年代年降水量变化趋势一致，呈现先减小、后增加、再减小的波动势态(表 2)。

　　在过去 48 a 中， 全省稻区各年代生长季降水量变化趋势与各年代年降水量变化趋势基本一致，也呈现先减小、后增加、再减小的趋势。 全省稻区生长季降水量最少出现在 1976 年，为 305 mm，最多出现在 1994 年，为 639 mm。 北部稻区生长季降水量变化趋势与全省稻区基本一致， 北部稻区生长季平均降水量为 474 mm，最少出现在 1976 年，为 299 mm，最多出现在 1962 年，为 757 mm。

　　4.1.3 日照时数

　　1961-2008 年，全省稻区各年代生长季日照时数呈现先减小、后增加的趋势，由 60 年代 1241 h 下降至 90 年代的 1 158 h，比 60 年代减少了 6.7%，至本世纪初生长季日照时数又回升至 1 193 h。 而北部稻区各年代生长季日照时数起伏波动较大， 呈现先增加、后减小、再增加、至本世纪初又减小的势态。 北部稻区各年代生长季日照时数最大值出现在 70 年代，为 1 297 h，比 60 年代增加了 5.4%，之后的 80 年代又呈现下降趋势，比 70 年代减少了 5.2%，90 年代生长季日照时数较 80 年代增加了 18 h。 与全省稻区各年代生长季日照时数比较， 北部稻区日照时数波动更为频繁，但 70 年代后北部稻区生长季日照时数均大于全省稻区，说明北部稻区日照时数较长(表 3)。

　　综上所述，北部稻区温度升高，雨量充沛，日照较长，加之近几年大豆种植收益下降，使得水稻种植界北移，出现了跨区域种植现象[8-9]。 为了增加水稻产量，增加农民收益，2011 年黑龙江省政府提出了水田北扩的政策，开始水稻北扩试种。

　　4.2 黑河地区气候条件评估

　　由表 4 可以看出，20 世纪 60 年代至 21 世纪初，黑河地区平均气温由-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区平均值（平均每 10 a 升高 0.3 ℃）和北部稻区平均值（平均每 10 a 升高 0.38 ℃），升温明显。 黑河地区各年代降水量变化趋势与北部稻区基本吻合： 呈现先减小，再增加，再减少的波动势态。 黑河地区 60 年代降水量为 523.0 mm, 至 70 年代降低至 472.5 mm，为各年代最低，之后降水量明显增加，80 年代降水量最多为 533.8 mm，90 年代以后降水量又呈现下降趋势。 日照时数出现显着的波动，60 年代日照时数为259.1 h，70 年代上升为各年代最高 （269.8 h），80 年代以后虽略有下降但保持在 258.0 h 左右，21 世纪初出现了各年代最低值。

　　5-9 月是水稻的生长季，是水稻生殖生长的关键时期。 黑河地区各年代生长季气象要素变化趋势与各年代年气象要素平均值变化趋势基本一致。 气温由 60 年代 15.7 ℃上升为 21 世纪初的 17.3 ℃， 上升了 1.6 ℃，平均每 10 a 上升 0.32 ℃，比全省稻区生长季气温升高速率（0.18 ℃/10 a）快 0.14 ℃(表 5)，升温明显且速度很快，有利于水稻成熟和生长。 生长季降水量由 60 年代 91.9 mm 下降至 70 年代 81.1 mm，80年代降水又逐渐增多，之后出现明显下降的过程，至21 世纪初下降至 81.0 mm，为各年代最低。 黑河地区生长季降水量变化趋势与北部稻区变化趋势呈现一致性。 日照时数表现为先上升，后下降，再上升的波动特点，60 年代至 70 年代日照时数增加至各年代最高值，80 年代和 90 年代日照时数呈下降趋势，至 21世纪初又回升至 70 年代水平。

　　5 结论

　　黑龙江省北部稻区各年代年平均气温以 0.38 ℃/10 a 的速度显着上升， 黑河地区升温速率为 0.4 ℃/10 a,均快于全省稻区平均值 0.3 ℃/10 a。 研究区生长季气温也呈现明显上升趋势， 北部稻区生长季气温以 0.28 ℃/10 a 速率上升，黑河地区升温速率为 0.32℃/10 a 快于北部稻区， 全省稻区生长季升温速率为0.18 ℃/10 a,低于北部稻区和黑河地区。 综上，气温升高，气候变暖的总趋势在纬度较高地区更加明显，且升温速率快于低纬度地区。 温度升高，积温增加，有利于水稻种植、 生长和增产， 为水稻北扩提供了良机。

　　近 50 a 来，研究区降水量呈现明显的波动势态。北部稻区和黑河地区各年代平均降水量变化趋势一致，都是先减少，后增加，再减少，且降水量最低值均出现在 70 年代。 各年代降水量出现：北部稻区＞全省稻区＞黑河地区的特点， 说明北部稻区降水最为充沛，而黑河地区降水量低于全省稻区平均值。

　　研究区生长季日照时数呈现明显的波动性且无显着规律。 各年代生长季日照时数呈现：黑河地区＞北部稻区＞全省稻区的分布特点，北部稻区生长季日照时数在 120-130 h，黑河地区在 250 h 左右，两研究区相差约 100 h，说明纬度越高生长季日照时数越长。 这一特点有利于植物的光合作用和干物质积累，有利于高纬寒地水稻品质的提高。

　　参考文献

　　[1]潘国军.黑河市水稻生产潜力分析与 建议[N].黑河日报，2014（3）.

　　[2]王绍武，龚道溢.对气候变暖问题争议 的分析[J].地理研究，2001，20（2）：153-160.

　　[3]姜丽霞，李帅 ，闫平,等.黑龙江水稻冷害 V 冷害 的空间分布规律[J].黑龙江农业科学,2009（6）：12-15.

　　[4]杨秀峰，王万霞，商全玉.高纬寒地-黑河市稻作历史与发展趋势[J].中国种业，2010，11：78-79.

　　[5]姜 丽 霞 ，李 帅 ，闫平,等.黑 龙江水 稻孕穗 期 障碍型冷害及其对产量的影响 [J]. 中国农业气象，2009，30（3）：463-468.

　　[6]郭 儒 东 ，杨 秀峰 ，梁 吉 利,等.极 早熟 高 产 优质 水 稻新品种黑粳 8 号及其栽培技术[J].作物杂志，2008(1)：106.

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