黑龙江省玉米苗期低温冷害与干旱混发特征及其对产量的影响

姜丽霞，李秀芬，朱海霞，高 明，王秋京，闫 平，宫丽娟，翟 墨，纪仰慧，王 萍

(1.黑龙江省气象科学研究所，中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室，黑龙江省气象院士工作站，黑龙江 哈尔滨 150030；2.黑龙江省气象局，黑龙江 哈尔滨 150030)

黑龙江省为中国最大的玉米产区，近年其玉米种植面积和产量均居于全国首位，年种植面积和总产量均占全国15%以上，在保障全国粮食安全中占有举足轻重的地位。但黑龙江省处于中国最北部，受特殊地理位置和气候暖干化双重影响，极易发生低温冷害和干旱，对玉米生产影响较为显著[1-3]，常常造成玉米产量下降，其中仅低温冷害就导致玉米减产15%以上[4-7]，而低温冷害与干旱叠加的影响问题更为突出。

气候变暖及其引发灾害对农业、生态等领域造成的影响倍受各国政府、学术界乃至社会公众的广泛关注。国内外相关领域专家和学者一直致力于低温冷害、干旱等灾害及其对玉米的影响研究，并已取得显著成果[8-20]。大量研究明确了不同时期两种灾害变化趋势及演变特征[11]，修订完善了灾害指标[12-13]，建立了灾害监测预测模型及风险评估模型[14-16]，分析探讨了两种灾害对玉米生长和产量的影响[17-20]。研究表明，在气候变暖影响下，低温冷害的发生存在不确定性特征，其在未来任何年份发生的可能性依然存在[21]，同时，全球干旱大幅增加[8]，21世纪干旱风险仍在升高[9]，而与气候变暖相伴发生的低温冷害、季节性干旱等频率的增大更是对粮食生产稳定性造成巨大影响，使粮食生产风险进一步增加[22]。从低温冷害、干旱对玉米影响来看，苗期低温胁迫抑制玉米生长，并最终导致玉米生物量与产量下降[6]，低温冷害严重时会出现死苗现象[20]，当温度低于下限温度(10℃)2℃时，玉米灌浆时间推后1～6 d，减产6.29%～23.56%，低于4℃玉米灌浆时间推后1～7 d，减产率升高，为6.82%～28.12%，可见低温强度越大、持续时间越长，玉米减产越严重[23]；干旱影响也体现在诸多方面，春末夏初干旱影响玉米播种、出苗，苗期干旱则抑制秧苗生长，造成植株矮小，发育不良[24]，玉米生长期受旱会导致发育期延迟甚至全生育期延长，且较易引发减产[25]，出苗期延迟1d即导致玉米单产下降2.9%[7]，而2003年黑龙江省的春夏连旱更是导致玉米单产下降至该省1994—2014年间的最低值[24]。

纵观以往关于低温冷害、干旱及其对玉米的影响研究，发现研究者多选择单一灾害进行分析，获得的结论一般为一种灾害对玉米的影响评估。事实上，在高纬度寒地玉米生长的同一时期，常常会出现低温冷害、干旱混合发生现象，而两种灾害混合发生对玉米产量的影响状况仍未十分明确，并且利用更新气象数据、采用中华人民共和国气象行业标准研究黑龙江省低温冷害、干旱混合发生特征及其对玉米产量影响的研究报道基本未见。基于此，针对最易发生低温冷害及春末夏初干旱的黑龙江地区，分析玉米生长初期低温冷害、干旱混合发生的时空演变特征，研究低温冷害、干旱叠加对玉米产量的影响，为深入探讨产量损失的量化细化、揭示多种灾害对作物产量的影响机制提供理论基础，以期为农业防灾减灾及作物种植结构调整提供参考。

1 资料来源与研究方法

1.1 研究区概况

研究区为中国高纬度寒区(47.80°—44.90°N，123.18°—131.12° E)，处于东北平原的松嫩平原和三江平原，为一季农作物种植区，主要大宗粮食作物包括玉米、水稻、大豆。气候属高纬度大陆性季风气候，四季分明，为典型的雨热同季，且地势平坦、土壤肥沃，对发展农业生产具有明显优势。春末夏初(5—6月)平均气温和降水变率大，常常出现低温、少水天气并易形成低温冷害和干旱，玉米出苗～七叶期恰处于该时间段，生长发育和产量形成受到影响[24]。该区5—6月平均气温为16.6 ℃～18.6 ℃，降水量110.6～158.9 mm，日照时数为448.6～537.0 h。

1.2 资料来源

受玉米农业气象观测资料限制，选取黑龙江省15个玉米农业气象观测站进行研究，15站均匀分布在黑龙江省玉米主产区内，玉米年种植面积基本在1.0×105hm2以上，可代表黑龙江省玉米生产实际状况，并能够很好反映热量、水分等分布概况和趋势，保证了研究的客观性，同时为了更加细致分析低温冷害、干旱对不同区域玉米的影响，根据研究站点的地理位置和气候特征，将研究区划分为松嫩平原和三江平原，并再将松嫩平原细划为4个区域，具体见表1。所用资料包括15站1981—2016年逐日平均气温、降水资料及玉米发育期观测数据，均来自黑龙江省气象局整编资料。15站玉米单产来自黑龙江省统计局。玉米发育期观测资料按照中国气象局《农业气象观测规范》[26]的要求进行，为保证资料的连续性，作物观测保持了观测方法的一致性，所观测品种的熟期在研究期间基本保持一致，田间管理与当地大田保持一致，且耕作方式不变。

表1 研究站点概况

1.3 研究方法

1.3.1 玉米低温冷害、干旱判识 杨霏云等、李秀芬等分别研究制定了中华人民共和国气象行业标准北方春玉米冷害评估技术规范(QX/T167-2012)[27]、北方春玉米干旱等级(QX/T259-2015)[28](以下简称为标准[27]、[28])，2个标准中规定了玉米生长季内关键发育期冷害、干旱的评估指标，本文以≥10℃积温距平(H)作为指示玉米冷害的指标，以水分亏缺指数(KCWDI)作为判识玉米干旱的指标，以玉米出苗～七叶期为研究时间段，该发育期采用中国气象局《农业气象观测规范》[26]中规定观测的普遍发育期。参照上述2个标准，确定玉米出苗～七叶期低温冷害、干旱判识指标：对于冷害，当积温距平H<-30℃·d、H<-35℃·d、H<-40℃·d时，判识玉米早熟、中熟、晚熟品种分别发生延迟型冷害[27]；对于干旱，标准[28]中未考虑作物熟型，即所定指标普适于任意熟型品种，则参考标准[28]规定当水分亏缺指数KCWDI>50%时即发生干旱。本文依据如上指标对玉米出苗～七叶期的低温冷害、干旱分别进行判识，若在同一站点同一年份内，玉米出苗～七叶期低温冷害、干旱均有发生，则规定为低温冷害、干旱混合发生，若仅有一种灾害发生，则视为无低温冷害、干旱混合发生。

1.3.2 玉米产量分析 研究表明, 一定区域内由于邻近年份内农业栽培技术、田间管理措施、品种熟型均变化不大，则作物单位面积产量的变化主要是由气象条件差异引起[29]。一般情况下，气象部门在日常业务和科研工作中常以产量比较值评价产量的增(减)幅度。本文采用产量比较值分析玉米单产变化状况，公式如下：

式中,ΔYi为某站点第i个低温冷害和干旱混合发生年份的玉米单产增(减)百分率(%)，正值(或负值)代表产量增加(或减少)；Yi为某站点第i个低温冷害和干旱混合发生年份的玉米单产(kg·hm-2)；YN为某站点某时间段的玉米平均单产(kg·hm-2)，在计算平均单产时，本文参考气象部门在日常业务和科研工作中对年数的取值，即取时间步长为5 a，本文起始年为1981年，终止年为2015年，期间每5 a求算一个单产平均值。由于较为邻近年份内产量可比性更佳，因此，当某站点第i个低温冷害和干旱混合发生年份出现于1981—1985年之间时，YN取1981—1985年的平均值，出现于1986—1990年之间时，YN取1986—1990年的平均值，以此类推，当2016年出现时，YN取2011—2015年的平均值。

1.3.3 数据处理及分析 玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平及水分亏缺指数的计算方法见中华人民共和国气象行业标准[27]、[28]。利用2个标准中的方法计算H及KCWDI并进行判识。将低温冷害、干旱混合发生年数与资料序列总年数的比值作为低温冷害和干旱混合发生频率。本文常年值取1981—2010年的平均值。利用气候统计方法对所有研究站点各项数据进行统计处理，以SPSS statistics 17.0处理软件进行数据分析。采用数理统计、气候倾向率、Mann-Kendall检测法[5]、墨西哥帽小波分析[30]等方法，研究玉米≥10℃积温距平和水分亏缺指数的变化趋势以及低温冷害、干旱混合发生的变化特征。利用逐步回归方法分析≥10℃积温距平、水分亏缺指数与玉米产量的关系。

2 结果与分析

2.1 ≥10℃积温距平变化及冷害判识

2.1.1 ≥10℃积温距平时空变化 1981—2016年，研究区玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平总体呈显著升高趋势，增幅为18.3℃·d·10a-1(P<0.01)，积温距平呈少—多—少变化趋势，负距平集中于1980年代至1990年代初期；1990年代中期至2000年代，积温距平多为正值；2010年代为转折时期，积温距平有所减少，说明近几年温度存在下降趋势(图1)。利用Mann-Kendall法对各区域≥10℃积温距平进行突变检验表明，仅全研究区和松嫩平原西部分别在1993、1994年发生1次突变。

在空间上，研究区≥10℃积温距平总体呈北低南高趋势，积温距平由北至南“跳跃式” 升高，峰值出现在安达站，谷值出现在泰来站；≥10℃积温距平在经向上不存在明显的变化规律，处于西部的站点多为负距平，中东部站点积温距平表现为低—高的间隔式分布(图略)。从两大平原分区平均积温距平大小来看，表现为松嫩平原西部<三江平原<松嫩平原东部<松嫩平原南部<松嫩平原北部。

图1 研究区玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平时间变化Fig.1 Temporal change of accumulated temperature anomaly ≥10℃ during maize seedling to seventh leaf period in the study area

2.1.2 ≥10℃积温距平周期变化 小波分析方法对于分析时间序列在不同尺度上的演变特征非常有效。图2为玉米出苗～七叶期研究区≥10℃积温距平变化的小波变换结果。图2(a)中正等值线用实线表示，代表积温距平偏高，负等值线用虚线表示，代表积温距平偏低。由图2可见，研究区1981—2016年玉米出苗～七叶期积温距平存在明显的周期变化，较大尺度变化嵌套着复杂的小尺度变化。由图2(a)可见，在10～15 a时间尺度上，玉米出苗～七叶期积温距平周期振荡表现为明显的低—高2个变化过程，1995年以前偏冷，之后转暖。在小尺度上，2～5 a左右的周期振荡也很显著，且最近几年处于偏冷期。从积温距平序列存在的主要周期来看，图2(b)中积温距平小波方差有1个峰值，对应的时间尺度为14 a，说明在1981—2016年整个时间域内，玉米出苗～七叶期积温距平14 a左右的周期振荡最强，为积温距平变化的主要周期。

2.1.3 冷害判识 选取泰来、哈尔滨、青冈、巴彦、集贤站分析单站积温距平变化及对冷害的判识情况，该5站分别位于研究区松嫩平原的西部、南部、北部、东部以及三江平原，地理位置具有明显的代表性，且均为玉米产区内主要种植市(县)。由图3可见，研究期间5站≥10℃积温距平与研究区同步振荡，基本呈少—多—少变化，各站部分年份的距平值低于指标阈值，即形成冷害，冷害年主要密集于1990年代中期前，1990年代中期至21世纪初，积温距平多为正值或高于指标阈值，形成冷害的年份明显减少；进入2010年代，冷害发生又呈回升趋势。

图2 1981—2016年研究区玉米出苗～七叶期积温距平小波变换(a)及方差(b)Fig.2 Wavelet (a) and variance (b) of accumulated temperature anomaly ≥10℃ during maize seedling to seventh leaf period in the study area from 1981 to 2016

图3 1981—2016年代表站玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平变化及与指标阈值比较Fig.3 Temporal change of accumulated temperature anomaly ≥10℃ and comparison with index value during maize seedling to seventh leaf period in the representative station from 1981 to 2016

2.2 水分亏缺指数(KCWDI)变化及干旱判识

2.2.1KCWDI时空变化 1981—2016年，研究区玉米出苗～七叶期KCWDI总体为波动式变化，不存在明显下降趋势(P>0.05)。年际间波动幅度大，不同时间段呈现不同变化态势，1980年代KCWDI波动较大，1990年代相对稳定，为小幅变化，21世纪以来，KCWDI振荡较强，年际间变幅大，2003年的最高值与2011年的最低值偏差高达56.0%，而最近几年波动有所减弱(图4)。Mann-Kendall法突变检验表明，各区域KCWDI在研究期间未发生突变。

在空间上，KCWDI在纬向上不存在明显的变化规律，总体上呈高—低—高—低—高的分布趋势；在经向上呈明显的西高东低态势，基本由西向东逐渐减小，峰值出现在泰来站，谷值出现在方正站(图略)。

图4 1981—2016年研究区玉米出苗～七叶期水分亏缺指数的变化Fig.4 Change of KCWDI during maize seedling to seventh leaf in the study area in 1981-2016

比较分区的KCWDI，表现为松嫩平原西部>松嫩平原南部>松嫩平原北部>松嫩平原东部>三江平原。

2.2.2KCWDI周期变化 图5为玉米出苗～七叶期研究区KCWDI变化的小波变换结果。图5(a)中正等值线用实线表示，代表KCWDI偏大，负等值线用虚线表示，代表KCWDI偏小。由图5可见，研究区1981—2016年玉米出苗～七叶期KCWDI存在明显的周期变化，较大尺度变化嵌套着复杂的小尺度变化。由图5(a)可见，在5～10 a时间尺度上，玉米出苗～七叶期KCWDI周期振荡表现为明显的大—小2个循环交替，2005年以前KCWDI偏大，之后偏小，直到2016年等值线未闭合，说明在2016年以后的一段时间内KCWDI仍将偏小。在小尺度上，2～5 a左右的周期振荡较活跃。从KCWDI存在的主要周期来看，图5(b)中KCWDI小波方差有1个峰值，对应的时间尺度为8 a，说明在1981—2016年整个时间域内，玉米出苗～七叶期KCWDI8 a左右的周期振荡最强，为KCWDI变化的主要周期。

2.2.3 干旱判识 以泰来、哈尔滨、青冈、巴彦、集贤站分析单站KCWDI变化及对干旱的判识。由图6可见，研究期间5站KCWDI下降趋势均不明显(P>0.05)，比较而言，松嫩平原东部的巴彦站和南部的哈尔滨站下降幅度相对较大，青冈站次之，而泰来站、集贤站则较微弱。各站部分年份KCWDI高于指标阈值，即形成干旱。干旱年在研究期间呈“发散状”分布，不存在明显集中时期，但2010年代以来，KCWDI下降较多，干旱发生减少。另外，位于松嫩平原的站点干旱年数明显多于三江平原的站点。

图5 1981—2016年研究区玉米出苗～七叶期KCWDI小波变换(a)及方差(b)Fig.5 Wavelet (a) and variance (b) of KCWDI during maize seedling to seventh leaf period in the study area from 1981 to 2016

图6 1981—2016年代表站玉米出苗～七叶期KCWDI变化及与指标阈值比较Fig.6 Temporal change of KCWDI and comparison with index value during maize seedling to seventh leaf in the representative station from 1981 to 2016

2.3 低温冷害、干旱混合发生特征

如表2所示。由表2可见，1981—2016年间，研究区各站玉米冷害、干旱混合发生年数为0～10 a，全研究区累计59 a，总体来看，冷害、干旱混合发生呈减少趋势，其发生年份主要密集于1990年代中期以前，之后呈零散分布状态，大部分站点1990年代中期至2000年代末期未发生。在空间上，存在由西至东的减少趋势，发生年数的高值中心处于松嫩平原西部，年数为8～10a；五常站、方正站一线以东区域为低值区，年数在0～1 a，其中佳木斯站、方正站未发生；其他区域处于中间状态，年数为2～6 a。

从年代际变化趋势看，研究期间，玉米出苗～七叶期冷害、干旱混合发生频率总体呈减少趋势，1980年代是冷害、干旱集中高发期，大部站点发生频率在2.8%～19.4%，1990年代发生频率下降，2000年代持续偏少，但进入2010年代，部分站点冷害、干旱混合发生呈回升趋势(表3)。

表2 研究区玉米出苗～七叶期冷害、干旱混合发生年份

2.4 ≥10℃积温距平、KCWDI与玉米单产的关系

采用逐步回归方法分析≥10℃积温距平、KCWDI与玉米单产的相关关系，结果见表4，表中回归方程y为玉米单产，x1为≥10℃积温距平，x2为水分亏缺指数。由表4可见，研究区≥10℃积温距平、KCWDI与玉米单产相关性呈区域性分布特征，不同区域、不同站点存在差异，相关显著或极显著(P<0.05或P<0.01)的区域或单站，除全研究区外，其余均分布于松嫩平原，分析其原因，可能是由于春末夏初三江平原较松嫩平原温度、水分条件相对适宜而引起。部分区域或单站仅1种因子与玉米单产相关显著。位于松嫩平原西部的安达站相关性最好，R2高达0.508。表4中相关关系一方面表征出玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平、KCWDI2种因子对不同区域玉米产量影响不同，另一方面，由表4还可看出≥10℃积温距平对玉米单产为正效应影响作用，KCWDI则为负效应影响作用，随着≥10℃积温距平下降、KCWDI增大，玉米单产呈减少趋势。

表3 研究区玉米出苗～七叶期冷害和干旱混发频率年代际变化/%

表4 研究区玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平(x1)、水分亏缺指数(x2)与玉米单产的相关关系

注：*和**分别为通过0.05和0.01显著性检验， “/”表示未通过0.05或0.01显著性检验。

Note: * and ** have passing through the test atα=0.05 andα=0.01 significance level, respectively. “/” indicates not significant at the test levels.

2.5 低温冷害、干旱混合发生对玉米产量的影响

以1.3.2节中产量比较值方法分析研究区各站低温冷害、干旱混合发生年份的产量增(减)状况，进而分析两种灾害混发的逆境条件对玉米产量的影响趋势。由图7可见(剔除研究区未出现低温冷害、干旱混合发生的年份)，大部站点ΔY<0%的年份居多，表明低温冷害、干旱混合发生年份的玉米产量与邻近5年平均产量相比，多数年份产量表现为下降，ΔY<0%的累计年份较ΔY>0%的年份偏多36%。统计各减产年玉米七叶期至成熟期间气象数据，结合气象灾害大典[31]分析，除1982、1989、1992年等减产年外，大部站点多数冷害、干旱混合发生年份玉米七叶期后总体的光、温、水条件基本正常，未出现严重灾害，则在一定程度上可以说明玉米出苗～七叶期低温冷害、干旱的混发逆境对玉米产量的影响以负效应为主，总体为减产趋势。

注：不同站点同一年份的ΔY偏差很小，在图中有重叠现象Note: The difference of ΔY between different stations in the same year was small and there was overlap in the figure.图7 研究区玉米出苗～七叶期低温冷害、干旱混合发生年份增(减)产百分率/%Fig.7 Increase (decrease) percentage of maize yield in colddamage and drought years during maize seedling to seventhleaf stage in the study area

进一步分析低温冷害、干旱混发的逆境条件，因泰来站在2012年出现最大减产率，则以泰来站为例，考虑同一站具有更好可比性，再选择该站最小减产率的1987年，比较分析上述2年玉米出苗～七叶期的气温、KCWDI，由图8可见，泰来站2012年玉米出苗～七叶期低温累计时间长，偏低幅度大，≥10℃积温距平达-209.6℃·d，KCWDI持续偏大，均高于57.0%，即低温冷害、干旱混发的逆境条件表现为持续干旱伴随严重低温同步发生(图8a)；1987年则表现为低温时间短，偏低幅度小，≥10℃积温距平为-95.5℃·d，KCWDI波动较大，有部分时间在50.0%左右变化，即低温冷害、干旱混发的逆境条件表现为间断性干旱与低温同时发生(图8b)，由此可见，玉米出苗～七叶期低温冷害、干旱混发的逆境条件不同，对玉米生长影响不同，在一定程度上，持续干旱伴随严重低温同步发生的逆境条件对玉米影响较大。

图8 泰来站减产代表年份玉米出苗～七叶期气温与KCWDI的变化Fig.8 The change of temperature and KCWDI in the typical years of maize yield reduction during maizeseedling to seven leaves stage in Tailai station

3 讨 论

本文以气候—作物—灾害间的相互影响关系为着眼点，引进中华人民共和国气象行业标准规定的≥10℃积温距平、水分亏缺指数判识玉米冷害、干旱，2个指标同时具备生物学、农学和气象学意义，使作物灾害辨识性及科学性显著提升。

以往研究多以气温升降、降水多少等直接表达气候的“暖、冷、湿、干”，气温、降水等因子的距平、倾向率、气候变率等在表达气候变化特征上极为有效[4-5，11-12]。与之比较，本文采用的≥10℃积温距平、KCWDI更具有双重作用。2个指标对冷害、干旱判识效果理想，与郭建平等[12]、姜丽霞等[5]、杨卫东[24]、李廷全等[32]采用其他研究方法的判识结果基本一致，对1983、1987、1989、1992年等比较有代表性的冷害年以及1982、2001、2003、2006年等干旱年判识较为准确。另一方面，积温距平对气候变暖存在明显的指示作用，从本文研究结果看，1990年代初期以来，≥10℃积温距平显著增加，在一定程度上表明自1990年代开始气温明显升高，这与姜丽霞等[5]分析提出的1992年气温明显升高的研究结论一致。充分印证了气候变暖态势。同时，KCWDI能够较好反映研究区水资源分布状况，其由西向东逐渐减小的变化形势及分区KCWDI的高低变化准确表达了黑龙江省玉米生长初期松嫩平原西部和南部偏干易旱特点，与已有研究所提出的该区素有“十年九旱”之说相吻合[33]。由此可见，≥10℃积温距平、KCWDI是气候变化及灾害分析方面较为精准的指标，其在甄别气候变化态势及农业气候资源分布配置上效果显著，可为科学合理地进行农业种植结构调整提供技术指标。

本文探讨了≥10℃积温距平、KCWDI与玉米产量的关系，与过去单一灾害的影响分析相比[6-7，17-20]，初步建立了同一区域同一时期2种灾害混发逆境对作物产量的影响模式。对于低温冷害、干旱出现在玉米不同生长期时对玉米的影响，从以往大量研究来看，玉米在生长过程中先后出现低温冷害或干旱时，其对最终产量的影响往往体现出2种因素的共同影响。研究表明，玉米抽雄时仅遭遇低温冷害会减产25.80%，仅受干旱影响会减产25.51%，而抽雄前干旱、抽雄时低温却导致玉米减产高达61.12%，由此可见，在玉米不同生长期先后出现低温冷害或干旱对玉米的影响存在一定的关联性[24-25，34-38]，换言之，玉米在不同生长时期先后遭遇不同灾害的影响，玉米产量损失在一定程度上可能会加重，但不同灾害出现的间隔时间不同、发育时段不同，其影响也不同，且其影响机制也较为复杂，此部分工作有待进一步深入研究。

4 结 论

1)1981—2016年间，研究区玉米出苗～七叶期≥10℃积温距平的上升变化(P<0.01)对气候变暖趋势具有明显的响应，表现为1990年代中期以前偏冷、之后偏暖，但最近几年处于偏冷期，全区及松嫩平原西部分别在1993、1994年发生一次突变。在空间上，≥10℃积温距平纬向上的北低南高趋势反映了研究区热量资源的空间配置。KCWDI随时间呈波动式变化(P>0.05)，不同时间段变化幅度不同，21世纪以来振荡较剧烈，但在整个研究期内未发生突变，在空间上，KCWDI分布表现为明显的经向规律，其由西至东逐渐减小的特征准确表达了研究区水资源分布状况。

2)1981—2016年间，基于2种指标判识研究区各站玉米出苗～七叶期冷害、干旱混合发生年数为0～10 a，全区累计59 a。在时间上，冷害、干旱混合发生呈减少趋势，1990年代中期以前为高发期， 1990年代中期至2000年代末期为低发期，2010年代开始有回升趋势。在空间上呈由西至东减少趋势，松嫩平原西部为频发区，其他区域发生较少甚至未发生。

3)研究期间，≥10℃积温距平、KCWDI与玉米单产存在显著或极显著的相关关系(P<0.05或P<0.01)，2 种因子对玉米单产呈反向性影响作用，≥10℃积温距平为正效应，KCWDI则为负效应，表明在一定温度、水分条件范围内，≥10℃积温距平升高、KCWDI减小，则玉米产量呈升高趋势。从产量增(减)状况来看，玉米出苗～七叶期低温冷害、干旱的混发逆境对玉米产量的影响以负效应为主，总体为减产趋势。

目前，农业种植结构调整是深入实施“藏粮于地，藏粮于技”战略的一项重要工作。在进行作物种植格局优化时，应基于作物生育特性及对气象条件需求，细致分析气候持续变暖背景下区域气候资源匹配特征，开展区域农业气象灾害风险区划，探索作物高产稳产区域，以充分发挥区域资源优势，进而保障国家粮食安全，这部分内容应在今后工作中进行深入研究。