气候变化对年代际东北玉米冷害影响分析*

余弘泳，赵俊芳，余会康

(1.北京师范大学地理科学学部，北京 100875；2.中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081； 3.福建省宁德市气象局,宁德 352100)

气候变化对年代际东北玉米冷害影响分析*

余弘泳1，赵俊芳2※，余会康3

(1.北京师范大学地理科学学部，北京 100875；2.中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 100081； 3.福建省宁德市气象局,宁德 352100)

[目的]气候变化对中国粮食主产区的东北地区产生显著影响，加强气候变化背景下东北作物冷害分析研究对保障粮食生产安全具有重要作用和意义。[方法]利用1981～2010年中国地面气温0.5°×0.5°格点数据集，以各年代东北玉米生长季(5～9月)的月平均气温、月平均气温之和以及近30年(1981～2010年)各年代月平均气温之和距平等主要气象要素分析东北气候变化趋势，根据《北方春玉米冷害评估技术规范》(QX/T 167-2012)行业标准，进一步对1980s～2010s各年代各等级东北玉米冷害发生时空变化进行分析和区划，结合有关东北历史冷害记载进行对照分析。[结果]东北玉米生长季气候趋暖明显，热量增加，近30年东北玉米各等级冷害发生年数、区域及频率都呈显著减少趋势， 20世纪80年代东北几乎每年都有冷害发生， 20世纪90年代为冷害发生转折点，年代后段(1996～2000年)冷害年数较前段(1991～1995年)明显减少，到21世纪10年代冷害年数进一步减少，轻度冷害区主要分布在黑龙江省中北部和东南部地区，其发生频率也小(0.1～0.2次/年)，中度及重度冷害只在局部发生，冷害的显著减少为东北玉米连续丰产增收创造了十分有利条件。[结论]气候变暖背景下，东北玉米冷害减少，但个别年份还发生重度以上冷害(如2002、2003、2009年)，冷害发生仍具不确定性。

气候变化 东北 玉米 冷害 影响

0 引言

低温冷害是造成农作物减产的重要原因之一[1]。21世纪以来，气候总体呈变暖态势，但气温变化幅度也增大，低温冷害等极端天气气候事件发生频率有增大趋势。在中国东北农作物主产区，极端低温事件频率发生变化，造成粮食生产的不稳定性增加，已成为全国粮食产量波动显著区域[1-4]。在中国南方水稻产区，春季出现的低温也呈增多趋势，对粮食生产及安全产生重要影响。事实表明，气候变化背景下，农业低温冷害出现出新特点和变化，如极端低温事件发生的不确定性及突发性更加凸显，由此构成对粮食安全及其可持续发展的严重威胁。为此，开展气候变化背景下粮食主产区的低温冷害研究具有重要意义。

东北三省(即黑龙江、吉林和辽宁省)是全国玉米商品粮基地，部分地区为中国黄金玉米生产带，玉米种植面积约占全国1/3 左右，产量约占全国总产的四成，其产量丰歉关系到全国玉米总产与国家粮食安全[2]。东北也是中国受全球气候变化影响极显著地区之一，根据东北区域气候变化评估报告， 1961～2010年地面年平均气温增温速率约0.35℃/10年，较全球及全国增温速率都高[5-6]。受气候变暖影响，东北地区热量增加有利于粮食生产，但区域性和阶段性的低温冷害仍时有发生，低温冷害仍是其主要农业气象灾害之一[7-9]。近30年来，有关东北玉米低温冷害研究方面取得了许多成果，其中多数采用指标方法对冷害进行分析及评估，较为广泛应用的冷害指标主要有4种：一是马树庆等提出基于积温、积温距平指标，将冷害划分为一般和严重冷害年，该类指标较好地反映了玉米的延迟型冷害性质，能反映积温与产量关系。二是高素华、刘布春等采用玉米发育期距平指标，利用发育期延迟天数判断冷害是否发生。三是郭建平等提出热量指数，该指数与作物发育期相结合，考虑玉米不同发育期的三基点温度，以指数大小直接反映热量对玉米发育影响程度。四是将几种指标组成冷害综合指标，李袆君等定义3个不同发育阶段综合指标并讨论了低温发生情况； 马树庆等建立了不同熟制玉米冷害综合监测指标，此类指标适用于冷害监测及评估[10]。综合上述，东北玉米冷害所确定指标不同，采用站点数、气象资料及研究方法不相同，则玉米冷害发生时空分布、频率等特征也不尽相同。为此，文章采用国家气象信息中心规范整编、更为准确的中国地面气温格点数据，结合2012年中国气象局颁布的《北方春玉米冷害评估技术规范》(QX/167-2012)行业标准，选择东北春玉米生长季通用的5～9月温度距平作为冷害指标，对近30年(1981～2010年)各年代东北玉米延迟低温冷害各等级时空分布进行分析和精细化区划，以期更真实地反映气候变化对东北玉米低温冷害影响，为东北玉米生产及防灾减灾、优化布局提供科学参考依据。

1 资料与方法

采用2012年国家气象信息中心新整编的中国地面气象站基础资料中的0.5°×0.5°地面气温格点数据，该数据运用薄盘样条法(TPS，Thin Plate Spline)结合地理空间三维信息(经纬度及海拔)进行空间插值，水平分辨率可达0.5°×0.5°的日、月值气温格点数据，插值格点多，数据经交叉质量检验，误差小、精度高，能客观真实反映东北地区地面气温数值。相比实际国家观测站点，格点数多(359个)，气温的分辨率及精度更高。

依据中国气象局《北方春玉米冷害评估技术规范》(QX/167-2012)中相关标准，将东北玉米延迟型冷害年中的5～9月平均气温之和距平作为指标[11](表1)。

表1 北方春玉米延迟型冷害强度等级指标

∑T5～9(℃)≤8080 1～8585 1～9090 1～9595 1～100100 1～105>105 0轻度冷害⊿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严重冷害⊿T5-9<-1 7<-2 4<-3 1<-3 7<-4 1<-4 4<-4 7 注：∑T5-9：5～9月平均气温之和的多年平均值，代表相应热量条件的区域；⊿T5-9：当年5～9月平均气温之和的距平值

玉米冷害频率计算方法及分布空间区划。依据表1中北方春玉米延迟型冷害强度等级指标，应用Arcgis地理信息软件中栅格计算器功能，对各年代各等级冷害发生年数进行统计，再计算各格点在该年代的冷害发生频率：

f=n/N

(1)

式中，f为某年代某等级冷害发生频率(次/年)，n为该等级冷害发生年数，N为该年代年数(N=10)。应用Arcgis地理信息软件反距离插值法(IDW)对东北地区各等级冷害发生频率进行空间区划。

2 结果与分析

2.1 东北年代气温与热量变化

根据IPCC第四次评估报告(2007年)和中国气候变化评估报告(2011年)，近50年全球和中国线性增温速率分别为0.13、0.23℃/10年。而东北区域的年平均气温增温速率约为0.35℃/10年，其中黑龙江、吉林、辽宁省年平均增温速率分别为0.38、0.30、0.29℃/10年[6]，均高于全球及全国的增温速率，东北地区增温趋势表现非常明显。

以每10年为1个年代(如1981～1990年为20世纪80年代，以此类推)，对东北玉米冷害主要气象指标，即1981～2010年各年代中5～9月平均气温(T5-9)、5～9月平均气温之和(∑T5-9、代表热量)、5～9月平均气温之和距平⊿T5-9(该年代 ∑T5-9减去1981～2010年 ∑T5-9)，分析这些影响玉米冷害主要气象要素的年代变化特征，反映东北地区气候变化状况。

平均气温变化。从1981～2010年东北各年代5～9月平均气温T5-9分布变化看(图1 a、b、c)，T5-9<15℃区域逐年代缩小，到21世纪10年代，面积缩减至黑龙江省北部大兴安岭和吉林省白山市的南部及其他零星局地； 而T5-9≥15℃、≥20℃区域逐年代不断扩展，其中≥20℃区域由20世纪80年代辽宁省西部扩展到21世纪10年代辽宁省南部地区，吉林省西部，黑龙江省西南部，反映了东北升温区域面积在扩大，T5-9随年代升高趋势明显。经统计， 20世纪80年代至21世纪10年代东北地区平均气温线性递增率为0.37℃/10年，近30年平均温度(T5-9)升高了约0.75℃。

图1 20世纪80年代至21世纪10年代东北三省5～9月平均气温及其之和变化 注：5～9月平均气温：a-20世纪80年代；b-20世纪90年代；c-21世纪10年代；5～9月平均气温之和：d-20世纪80年代；e-20世纪90年代；f-21世纪10年代

平均气温之和变化。从20世纪80年代至21世纪10年代5～9月平均气温之和(∑T5-9)区域分布看(图1 d、e、f)，其变化特征与T5-9相似，西南部及西部 ∑T5-9≥100℃区域逐年代向东扩展，而≤80℃区域则呈逐年代减小趋势。经统计，东北玉米种植不同热量区面积也发生显著变化(图2)， 1981～2000年中 ∑T5-9>90℃热量区面积增加约12.3万km2，其中 ∑T5-9≥100℃热量区面积增约9.1万km2，而≤80℃热量区面积减小约9.5万km2，热量由西南部向中部递减。20世纪80年代至21世纪10年代东北地区 ∑T5-9平均线性递增率为1.9℃/10年，可见，近30年东北地区气候变暖区域面积增大，生长季节热量不断增加，对玉米等粮食生产更加有利。

平均气温之和距平变化。从20世纪80年代至21世纪10年代5～9月平均气温之和距平⊿T5-9变化看(图3)，距平前低后高， 20世纪80年代⊿T5-9为负值(⊿T5-9≤-1，负距平)； 至20世纪90年代前期，⊿T5-9还呈负值，而后转为正值(正距平)； 至21世纪10年代，⊿T5-9全为正值。⊿T5-9在20世纪90年代实现了由负转正变化(负距平变为正距平)，说明东北玉米生长季(5～9月)的气温及热量在20世纪90年代发生了转折性增加。根据东北三省有关冷害方面历史统计资料，东北玉米冷害在20世纪80年代发生的频次高，几乎每年都有不同程度冷害发生； 20世纪90年代前期则多于后期，发生主要年份有： 1991～1993年、1995～1997年、1999年[12-14]。21世纪10年代发生年份明显减少，主要在2002、2003、2009年份[15-20]。通过近30年对比，年代⊿T5-9值能反映出玉米生长季热量变化特征，也与实际年代冷害发生年份多寡相一致。

图2 东北各热量分区面积年代变化 图3 20世纪80年代至21世纪10年代5～9月平均气温之和距平变化

综合上述，在东北玉米生长季(5～9月)， 20世纪80年代至21世纪10年代平均气温(T5-9)、平均气温之和(∑T5-9)都明显增加[7]，T5-9≥15℃、≥20℃及 ∑T5-9>90℃区域随年代扩大显著。气温升高和热量增加造成的变暖态势使玉米冷害发生年份整体呈减少趋势。

2.2 1981～2010年东北玉米冷害时空变化

2.2.1 玉米冷害年代分布特点

按照东北玉米种植区热量划分(表1)，以及7个不同热量区各等级玉米冷害指标阈值，对20世纪80年代至21世纪10年代中各年代冷害发生年份进行统计分析。

年份统计表明(表2)，在20世纪80年代，东北玉米各等级冷害发生年份都是最多， 10年中几乎每年不同省份、不同等级冷害皆有发生。到20世纪90年代，各等级冷害发生年份减少，且前半年代多于后半年代，这与前述的20世纪90年代玉米生长季5～9月平均气温之和(∑T5-9)在前半期为负距平、后半期为正距平热量变化相一致，说明20世纪90年代热量增加，造成了冷害发生年份减少。而到21世纪10年代，冷害发生年份显著减少，只有3年(2002、2003、2009年)有冷害发生。尽管21世纪10年代5～9月平均气温之和(∑T5-9)全为正距平，但仍有轻度、中度及重度冷害发生，说明随气候变暖，热量增加，玉米冷害发生仍具不确定性，个别年份(如2002、2003、2009年)仍有中度乃至重度等级的冷害发生[20]。

表2 东北三省各年代各等级玉米冷害发生年份

冷害等级年代黑龙江省吉林省辽宁省轻度20世纪80年代1982，1984～1986，1988～19901981～1985，1987～1988，19901981，1982，1985，1989，199020世纪90年代1991，1993，1995～1997，19991991，1993，1995，19961991～1993，199621世纪10年代2002，2003，20092002，20092009中度20世纪80年代1984～19901981～1983，1985～1989，19901981，1982，1985～1987，1989，199020世纪90年代1991～1993，1995～1997，19991993，1995，19961992，1993，199521世纪10年代2002，2003，20092009无重度20世纪80年代1981，1983～19901981～1983，1986～19901981，1982，1985～1987，1989，199020世纪90年代1991～1993，1995～19961991～1993，1995，19961992，1993，199521世纪10年代2002，20032009无

图4 东北三省各年代各等级玉米冷害发生年数变化

从各省年代冷害发生年数看(图4)，各等级冷害也是20世纪80年代最多， 20世纪90年代减少， 21世纪10年代最少，呈明显递减趋势。从区域分布看，黑龙江省冷害年数最多，吉林省次之，辽宁省最少，这与各省所处纬度高低及与东北热量分布由西南向中部递减有关。

2.2.2 玉米冷害分布区域及频率特点

轻度冷害分布区域及频率。从各年代各等级冷害分布区域看(图5 a1、b1、c1)， 20世纪80年代轻度冷害分布面积最广，主要在黑龙江省西部、中部与北部，覆盖该省大部地区； 吉林省的中部及西南部，辽宁省的东部与中部。高频率区主要在黑龙江省西部、北部及辽宁省中部局地，其发生频率为0.4～0.5(该年代中有4～5年发生，单位:次/年，下同)，重现期为2年一遇。黑龙江省中南部、吉林省中北部以及辽宁省西部地区为低频率区(0.0～0.1)。至20世纪90年代，轻度冷害发生区域相比20世纪80年代明显减少，主要位于黑龙江省大部地区，吉林省西北及东南部，辽宁省中部、西北部少部地区。在吉林省中部以南、辽宁大部地区的冷害频率显著减少，该地区发生频率也最低(0.0～0.1)，而在黑龙江中部与东北部冷害发生频率最高(0.3～0.4)。至21世纪10年代，东北地区轻度冷害区域范围显著缩减，主要位于黑龙江省中部、东南部，吉林省南部，辽宁省东北部，高频率区为黑龙江省东南部一带(0.2)。

图5 20世纪80年代至21世纪10年代东北三省各等级冷害分布及发生频率 注：轻度冷害：a1-20世纪80年代；b1-20世纪90年代；c1-21世纪10年代；中度冷害：a2-20世纪80年代；b2-20世纪90年代；c2-21世纪10年代；

中度冷害分布区域及频率。20世纪80年代中度冷害主要分布于黑龙江省西南部与中北部，吉林省西部，辽宁省东北部、西部及南部地区(图5 a2)，其中在黑龙江省西南部，吉林省西部，辽宁省南部局部区域频率最大(0.4～0.5)，黑龙江省中南部、吉林省中部发生频率最低(0.0～0.1)。20世纪90年代主要发生在黑龙江省北部、中西部与中部，吉林省中西部，辽宁省南部地区(图5 b2)，冷害发生区相对集中，呈带状连片分布。其中黑龙江省中部及中北部、辽宁省南部的局部地区频率最高(0.2～0.3)； 对照20世纪80年代，冷害发生频率减小。至21世纪10年代，冷害发生区域、频率都显著减小，主要位于黑龙江省东南部、北部和吉林省东南部的局部地区(图5 c2)，分布稀散，且发生频率低(0.1)，东北大部区域无冷害发生。通过20世纪80年代至21世纪10年代比较，东北玉米中度冷害发生区域、频率也呈显著减少态势。

严重冷害分布区域及频率。通过20世纪80年代至21世纪10年代严重冷害发生区域分析(图5 a3、b3、c3)， 20世纪80年代冷害几乎遍及东北地区，高频率区域主要位于黑龙江省北部，西北部及东南部等地，吉林省东北部，辽宁省东部等地，该区域发生频率最高(0.5～0.7)。而在辽宁省中部发生频率最低(0.1～0.2)。至20世纪90年代，发生区域主要位于东北地区北部、东南部等地，其中黑龙江中北部和吉林东南部局地发生频率最高(0.3～0.4)，也是发生风险最大区域[21]。在黑龙江省西南部，吉林省西部，辽宁省中西部等地，发生频率较低(0.1～0.2)。而在辽宁省南部的大连则不发生严重冷害。到21世纪10年代，冷害主要在黑龙江省中北部和其他零星区发生，且发生频率低(0.1～0.2)。20世纪80年代至21世纪10年代东北严重冷害发生区域及频率也呈逐年代减小趋势。

近30年来(1981～2010年)，东北地区冷害区域呈现逐年代面积减少、发生频率明显降低趋势，至21世纪10年代，冷害发生高频率区主要集中在黑龙江省中北部、东部及东南部一带，吉林省局部地区发生。但黑龙江省东部及东南部的轻度玉米冷害发生区域仍然较大，最大频率仍达0.2。

2.3 历史冷害验证分析

依据中国气象局编撰的《中国气象灾害大典》各省卷，其中黑龙江省、吉林省和辽宁省1981～2000年有关低温冷害的历史记载[12-14]， 1981～2000年间(表3)，主要受低温、霜冻、降雪、寒潮等天气影响，以及伴随着阴雨、寡照天气等，在5～9月生长季气温低，积温少，造成了低温冷害，致使作物生育期延迟，有延迟型冷害、障碍型冷害以及混合型冷害发生，给东北三省玉米生产造成了严重灾害。在20世纪80年代，几乎每年都有冷害发生，且发生县份多，冷害分布区域广； 20世纪90年代，冷害受灾记载年份减少，而且年代前段(1991～1995年)冷害年份较后段(1996～2000年)多，这与该文上述分析相一致。到21世纪10年代，有关东北三省冷害记载年份少，通过文献、媒体、网络搜索的冷害年份主要有： 2002、2003和2009年，冷害年份显著减少。2002年低温冷害主要在黑龙江省中东部，以东部为严重，中部次之，西部无冷害。2003年黑龙江省低温冷害影响最为严重，造成了极大的经济损失。2009年6～7月间，东北中北部持续低温阴雨，黑龙江省及吉林省平均气温为1984年以来历史同期最低值，出现了阶段性罕见低温冷害天气过程[18]，玉米生产遭受了严重灾害。结合2002、2003、2009年冷害受灾记载与该文分析的21世纪10年代冷害分布，主要发生区域都集中在黑龙江省的中北部、东部及东南部一带。

综合相关历史文献、年鉴记载及新闻报道， 20世纪80年代至21世纪10年代，东北玉米冷害发生年数也是呈逐年代减少趋势； 按分省分析，黑龙江省冷害年份最多，吉林省次之，辽宁省最少，三省的冷害发生年数分别为21、19、12年。通过对比，除1994年黑龙江冷害年(实际发生较轻)外，实际发生冷害记载年(表3)基本都包括在该文分析得出的玉米冷害年之中(表2)，而1994年吉林、1997～2000年辽宁无冷害记载年份，同样也没在表2中出现。可见，该文采用东北玉米延迟型冷害年中的5～9月平均气温之和距平作为指标，得出的东北玉米冷害年份与历史记载基本一致。

表3 1981～2010年5～9月东北三省历史冷害记载[12-14,18-19]

续表3

3 结论与讨论

受气候变化影响， 1981～2010年东北玉米生长季(5～9月)的5～9月平均气温及平均气温之和都随年代而逐渐增加，气候趋暖态势明显； 近30年(1981～2010年)中5～9月平均气温之和距平在20世纪90年代由负距平转正距平，至21世纪10年代完全为正距平，东北地区玉米生长季气温显著升高，热量不断增加，有利于冷害减少，为玉米生产创造更好的气候条件。

20世纪80年代至21世纪10年代东北地区各等级玉米冷害(轻度、中度、严重)发生年数、分布面积及发生频率，随年代都呈现显著减少、减小趋势，各等级冷害在20世纪80年代基本每年都有不同区域不同程度地发生，至20世纪90年代发生年数减少(7年)，而21世纪10年代发生年数最少(3年)。在分布区域上，黑龙江省分布区域最广、频率最高，吉林省次之，而辽宁最小，但都随年代呈显著缩减趋势。冷害随年代减少为东北玉米丰产增收创造了有利条件，尤其是助推了玉米连年增产。尽管东北冷害等级及频率呈减弱、减小趋势，但并不排除个别年份仍然发生严重的冷害危害，如2002、2003和2009年，表明气候变暖背景下，东北冷害发生仍具有不确定性，玉米遭受极端低温冷害事件在个别年份依然发生，还可能造成严重的灾害，须重视监测及防范工作。

采用东北玉米延迟型冷害年中的5～9月平均气温之和距平作为指标，得出的东北玉米冷害年份与历史记载年份基本相一致。20世纪80年代几乎每年都有冷害发生， 20世纪90年代为冷害发生转折点，历史记载年代前段(1991～1995年)冷害年份较后段(1996～2000年)多， 21世纪10年代冷害发生区域主要集中在黑龙江省的中北部、东部及东南部，这些都与文中分析相一致。

采用新整编的地面气温格点数据，根据北方春玉米延迟型冷害标准，借助Arcgis地理信息软件来分析东北玉米生长季(5～9月)温度、热量变化以及冷害分布区域、频率的空间分布，数据精确规范，格点数多(359个)，分布区域层次清晰，边界分明，精细化区划效果好，能更精准地反映气候变化对东北玉米冷害影响。

由于冷害依据分级标准、分析方法等不尽相同，基于格点数据分析东北玉米各等级冷害区域及频率空间分布与其他文献所分析的玉米冷害分布区域、频率有些差别，主要体现在轻度与中度冷害分布区，而严重冷害的分布区域、频率却大抵相同，也与历史及其他文献记载大致相符。

[1] 王春乙， 张继权，张京红，等.综合农业气象灾害风险评估与区划研究.北京：气象出版社， 2016.3

[2] 张梦婷， 刘志娟，杨晓光，等.气候变化背景下中国主要作物农业气象灾害时空分布特征：东北春玉米延迟型冷害.中国农业气象， 2016, 37(5): 599～610

[3] 高晓容， 王春乙，张继权.气候变暖对东北玉米低温冷害分布规律的影响.生态学报， 2012, 32(7): 2110～2118

[4] 覃志豪， 唐华俊，李文娟.气候变化对我国粮食生产系统影响的研究前沿.中国农业资源与区划， 2015, 36(1): 1～8

[5] 刘 洋， 王占海，姜文来，等.1956～2009年东北地区热量资源时空变化特征分析.中国农业资源与区划， 2013, 34(2): 12～19

[6] 东北区域气候变化评估报告编委会. 东北区域气候变化评估报告决策者摘要及执行摘要2012.北京：气象出版社， 2013，8： 4～88

[7] 余会康， 郭建平.气候变化下东北水稻冷害时空分布变化.中国生态农业学报， 2014, 22(5): 594～601

[8] 马树庆， 王琪，王春乙，等.东北地区玉米低温冷害气候和经济损失风险分区.地理研究， 2008, 27(5): 1169～1177

[9] 马树庆， 王琪.东北区低温冷害致灾因素的分析.自然灾害学报， 2003, 12(2): 182～187

[10]王春乙， 赵艳霞，刘建栋，等.农林气象灾害监测预警与防控关键技术研究.北京：科学出版社， 2015.11

[11]中国气象局. 北方春玉米冷害评估技术规范(QX/T 167- 2012).北京：气象出版社,2012.11

[12]中国气象灾害大典编委会. 中国气象灾害大典(吉林卷).北京：气象出版社,2008.6

[13]中国气象灾害大典编委会. 中国气象灾害大典(辽宁卷).北京：气象出版社,2005.4

[14]中国气象灾害大典编委会. 中国气象灾害大典(黑龙江卷).北京：气象出版社,2007.8

[15]祖世享， 闫平.黑龙江省2002年夏季低温冷害及对粮食产量的影响.黑龙江气象,2002,(4):26～27

[16]夏传定， 周立宏.我国东北冷害年环流特征研究.辽宁气象,2003,19(2):16～19

[17]裴永燕， 岳红伟.东北地区农作物低温冷害研究.科技传播,2009,(9)

[18]中国气象局.2009年天气气候及气象灾害特点.新闻发布会.http：//news.163.com/09/1231/10/5RRST9A3000120GU.html,2010

[19]张雪梅， 陈莉，朱海霞，等．1980～2009年黑龙江省玉米种植期低温冷害的环流特征.气象与环境学报， 2013, 29(3): 48～51

[20]胡春丽， 李辑，林蓉，等.东北水稻障碍型低温冷害变化特征及其与关键生育期温度的关系.中国农业气象， 2014, 35(3): 232～329

[21]刘晶淼， 丁裕国，张文宗.农业气候资源与灾害评估及其区划研究.北京：气象出版社，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，福建宁德人，本科。研究方向：地理与遥感信息。※通讯作者：赵俊芳(1977—)，女，内蒙古乌兰察布人，博士、副研究员。研究方向：气候变化与农业气象。Email：zhaojf@camscma.cn

*资助项目：国家公益性行业(气象)科研专项“气候变化背景下北方主要旱地作物脆弱性及其评价技术”(GYHY201506016)

S162.5

A

1005-9121[2017]05113-10