黑龍江省玉米苗期低溫冷害與干旱混發特征及其對產量的影響

姜麗霞，李秀芬，朱海霞，高 明，王秋京，閆 平，宮麗娟，翟 墨，紀仰慧，王 萍

(1.黑龍江省氣象科學研究所，中國氣象局東北地區生態氣象創新開放實驗室，黑龍江省氣象院士工作站，黑龍江 哈爾濱 150030；2.黑龍江省氣象局，黑龍江 哈爾濱 150030)

黑龍江省為中國最大的玉米產區，近年其玉米種植面積和產量均居于全國首位，年種植面積和總產量均占全國15%以上，在保障全國糧食安全中占有舉足輕重的地位。但黑龍江省處于中國最北部，受特殊地理位置和氣候暖干化雙重影響，極易發生低溫冷害和干旱，對玉米生產影響較為顯著[1-3]，常常造成玉米產量下降，其中僅低溫冷害就導致玉米減產15%以上[4-7]，而低溫冷害與干旱疊加的影響問題更為突出。

氣候變暖及其引發災害對農業、生態等領域造成的影響倍受各國政府、學術界乃至社會公眾的廣泛關注。國內外相關領域專家和學者一直致力于低溫冷害、干旱等災害及其對玉米的影響研究，并已取得顯著成果[8-20]。大量研究明確了不同時期兩種災害變化趨勢及演變特征[11]，修訂完善了災害指標[12-13]，建立了災害監測預測模型及風險評估模型[14-16]，分析探討了兩種災害對玉米生長和產量的影響[17-20]。研究表明，在氣候變暖影響下，低溫冷害的發生存在不確定性特征，其在未來任何年份發生的可能性依然存在[21]，同時，全球干旱大幅增加[8]，21世紀干旱風險仍在升高[9]，而與氣候變暖相伴發生的低溫冷害、季節性干旱等頻率的增大更是對糧食生產穩定性造成巨大影響，使糧食生產風險進一步增加[22]。從低溫冷害、干旱對玉米影響來看，苗期低溫脅迫抑制玉米生長，并最終導致玉米生物量與產量下降[6]，低溫冷害嚴重時會出現死苗現象[20]，當溫度低于下限溫度(10℃)2℃時，玉米灌漿時間推后1～6 d，減產6.29%～23.56%，低于4℃玉米灌漿時間推后1～7 d，減產率升高，為6.82%～28.12%，可見低溫強度越大、持續時間越長，玉米減產越嚴重[23]；干旱影響也體現在諸多方面，春末夏初干旱影響玉米播種、出苗，苗期干旱則抑制秧苗生長，造成植株矮小，發育不良[24]，玉米生長期受旱會導致發育期延遲甚至全生育期延長，且較易引發減產[25]，出苗期延遲1d即導致玉米單產下降2.9%[7]，而2003年黑龍江省的春夏連旱更是導致玉米單產下降至該省1994—2014年間的最低值[24]。

縱觀以往關于低溫冷害、干旱及其對玉米的影響研究，發現研究者多選擇單一災害進行分析，獲得的結論一般為一種災害對玉米的影響評估。事實上，在高緯度寒地玉米生長的同一時期，常常會出現低溫冷害、干旱混合發生現象，而兩種災害混合發生對玉米產量的影響狀況仍未十分明確，并且利用更新氣象數據、采用中華人民共和國氣象行業標準研究黑龍江省低溫冷害、干旱混合發生特征及其對玉米產量影響的研究報道基本未見。基于此，針對最易發生低溫冷害及春末夏初干旱的黑龍江地區，分析玉米生長初期低溫冷害、干旱混合發生的時空演變特征，研究低溫冷害、干旱疊加對玉米產量的影響，為深入探討產量損失的量化細化、揭示多種災害對作物產量的影響機制提供理論基礎，以期為農業防災減災及作物種植結構調整提供參考。

1 資料來源與研究方法

1.1 研究區概況

研究區為中國高緯度寒區(47.80°—44.90°N，123.18°—131.12° E)，處于東北平原的松嫩平原和三江平原，為一季農作物種植區，主要大宗糧食作物包括玉米、水稻、大豆。氣候屬高緯度大陸性季風氣候，四季分明，為典型的雨熱同季，且地勢平坦、土壤肥沃，對發展農業生產具有明顯優勢。春末夏初(5—6月)平均氣溫和降水變率大，常常出現低溫、少水天氣并易形成低溫冷害和干旱，玉米出苗～七葉期恰處于該時間段，生長發育和產量形成受到影響[24]。該區5—6月平均氣溫為16.6 ℃～18.6 ℃，降水量110.6～158.9 mm，日照時數為448.6～537.0 h。

1.2 資料來源

受玉米農業氣象觀測資料限制，選取黑龍江省15個玉米農業氣象觀測站進行研究，15站均勻分布在黑龍江省玉米主產區內，玉米年種植面積基本在1.0×105hm2以上，可代表黑龍江省玉米生產實際狀況，并能夠很好反映熱量、水分等分布概況和趨勢，保證了研究的客觀性，同時為了更加細致分析低溫冷害、干旱對不同區域玉米的影響，根據研究站點的地理位置和氣候特征，將研究區劃分為松嫩平原和三江平原，并再將松嫩平原細劃為4個區域，具體見表1。所用資料包括15站1981—2016年逐日平均氣溫、降水資料及玉米發育期觀測數據，均來自黑龍江省氣象局整編資料。15站玉米單產來自黑龍江省統計局。玉米發育期觀測資料按照中國氣象局《農業氣象觀測規范》[26]的要求進行，為保證資料的連續性，作物觀測保持了觀測方法的一致性，所觀測品種的熟期在研究期間基本保持一致，田間管理與當地大田保持一致，且耕作方式不變。

表1 研究站點概況

1.3 研究方法

1.3.1 玉米低溫冷害、干旱判識 楊霏云等、李秀芬等分別研究制定了中華人民共和國氣象行業標準北方春玉米冷害評估技術規范(QX/T167-2012)[27]、北方春玉米干旱等級(QX/T259-2015)[28](以下簡稱為標準[27]、[28])，2個標準中規定了玉米生長季內關鍵發育期冷害、干旱的評估指標，本文以≥10℃積溫距平(H)作為指示玉米冷害的指標，以水分虧缺指數(KCWDI)作為判識玉米干旱的指標，以玉米出苗～七葉期為研究時間段，該發育期采用中國氣象局《農業氣象觀測規范》[26]中規定觀測的普遍發育期。參照上述2個標準，確定玉米出苗～七葉期低溫冷害、干旱判識指標：對于冷害，當積溫距平H<-30℃·d、H<-35℃·d、H<-40℃·d時，判識玉米早熟、中熟、晚熟品種分別發生延遲型冷害[27]；對于干旱，標準[28]中未考慮作物熟型，即所定指標普適于任意熟型品種，則參考標準[28]規定當水分虧缺指數KCWDI>50%時即發生干旱。本文依據如上指標對玉米出苗～七葉期的低溫冷害、干旱分別進行判識，若在同一站點同一年份內，玉米出苗～七葉期低溫冷害、干旱均有發生，則規定為低溫冷害、干旱混合發生，若僅有一種災害發生，則視為無低溫冷害、干旱混合發生。

1.3.2 玉米產量分析 研究表明, 一定區域內由于鄰近年份內農業栽培技術、田間管理措施、品種熟型均變化不大，則作物單位面積產量的變化主要是由氣象條件差異引起[29]。一般情況下，氣象部門在日常業務和科研工作中常以產量比較值評價產量的增(減)幅度。本文采用產量比較值分析玉米單產變化狀況，公式如下：

式中,ΔYi為某站點第i個低溫冷害和干旱混合發生年份的玉米單產增(減)百分率(%)，正值(或負值)代表產量增加(或減少)；Yi為某站點第i個低溫冷害和干旱混合發生年份的玉米單產(kg·hm-2)；YN為某站點某時間段的玉米平均單產(kg·hm-2)，在計算平均單產時，本文參考氣象部門在日常業務和科研工作中對年數的取值，即取時間步長為5 a，本文起始年為1981年，終止年為2015年，期間每5 a求算一個單產平均值。由于較為鄰近年份內產量可比性更佳，因此，當某站點第i個低溫冷害和干旱混合發生年份出現于1981—1985年之間時，YN取1981—1985年的平均值，出現于1986—1990年之間時，YN取1986—1990年的平均值，以此類推，當2016年出現時，YN取2011—2015年的平均值。

1.3.3 數據處理及分析 玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平及水分虧缺指數的計算方法見中華人民共和國氣象行業標準[27]、[28]。利用2個標準中的方法計算H及KCWDI并進行判識。將低溫冷害、干旱混合發生年數與資料序列總年數的比值作為低溫冷害和干旱混合發生頻率。本文常年值取1981—2010年的平均值。利用氣候統計方法對所有研究站點各項數據進行統計處理，以SPSS statistics 17.0處理軟件進行數據分析。采用數理統計、氣候傾向率、Mann-Kendall檢測法[5]、墨西哥帽小波分析[30]等方法，研究玉米≥10℃積溫距平和水分虧缺指數的變化趨勢以及低溫冷害、干旱混合發生的變化特征。利用逐步回歸方法分析≥10℃積溫距平、水分虧缺指數與玉米產量的關系。

2 結果與分析

2.1 ≥10℃積溫距平變化及冷害判識

2.1.1 ≥10℃積溫距平時空變化 1981—2016年，研究區玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平總體呈顯著升高趨勢，增幅為18.3℃·d·10a-1(P<0.01)，積溫距平呈少—多—少變化趨勢，負距平集中于1980年代至1990年代初期；1990年代中期至2000年代，積溫距平多為正值；2010年代為轉折時期，積溫距平有所減少，說明近幾年溫度存在下降趨勢(圖1)。利用Mann-Kendall法對各區域≥10℃積溫距平進行突變檢驗表明，僅全研究區和松嫩平原西部分別在1993、1994年發生1次突變。

在空間上，研究區≥10℃積溫距平總體呈北低南高趨勢，積溫距平由北至南“跳躍式” 升高，峰值出現在安達站，谷值出現在泰來站；≥10℃積溫距平在經向上不存在明顯的變化規律，處于西部的站點多為負距平，中東部站點積溫距平表現為低—高的間隔式分布(圖略)。從兩大平原分區平均積溫距平大小來看，表現為松嫩平原西部<三江平原<松嫩平原東部<松嫩平原南部<松嫩平原北部。

圖1 研究區玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平時間變化Fig.1 Temporal change of accumulated temperature anomaly ≥10℃ during maize seedling to seventh leaf period in the study area

2.1.2 ≥10℃積溫距平周期變化 小波分析方法對于分析時間序列在不同尺度上的演變特征非常有效。圖2為玉米出苗～七葉期研究區≥10℃積溫距平變化的小波變換結果。圖2(a)中正等值線用實線表示，代表積溫距平偏高，負等值線用虛線表示，代表積溫距平偏低。由圖2可見，研究區1981—2016年玉米出苗～七葉期積溫距平存在明顯的周期變化，較大尺度變化嵌套著復雜的小尺度變化。由圖2(a)可見，在10～15 a時間尺度上，玉米出苗～七葉期積溫距平周期振蕩表現為明顯的低—高2個變化過程，1995年以前偏冷，之后轉暖。在小尺度上，2～5 a左右的周期振蕩也很顯著，且最近幾年處于偏冷期。從積溫距平序列存在的主要周期來看，圖2(b)中積溫距平小波方差有1個峰值，對應的時間尺度為14 a，說明在1981—2016年整個時間域內，玉米出苗～七葉期積溫距平14 a左右的周期振蕩最強，為積溫距平變化的主要周期。

2.1.3 冷害判識 選取泰來、哈爾濱、青岡、巴彥、集賢站分析單站積溫距平變化及對冷害的判識情況，該5站分別位于研究區松嫩平原的西部、南部、北部、東部以及三江平原，地理位置具有明顯的代表性，且均為玉米產區內主要種植市(縣)。由圖3可見，研究期間5站≥10℃積溫距平與研究區同步振蕩，基本呈少—多—少變化，各站部分年份的距平值低于指標閾值，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世紀初，積溫距平多為正值或高于指標閾值，形成冷害的年份明顯減少；進入2010年代，冷害發生又呈回升趨勢。

圖2 1981—2016年研究區玉米出苗～七葉期積溫距平小波變換(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

圖3 1981—2016年代表站玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平變化及與指標閾值比較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 水分虧缺指數(KCWDI)變化及干旱判識

2.2.1KCWDI時空變化 1981—2016年，研究區玉米出苗～七葉期KCWDI總體為波動式變化，不存在明顯下降趨勢(P>0.05)。年際間波動幅度大，不同時間段呈現不同變化態勢，1980年代KCWDI波動較大，1990年代相對穩定，為小幅變化，21世紀以來，KCWDI振蕩較強，年際間變幅大，2003年的最高值與2011年的最低值偏差高達56.0%，而最近幾年波動有所減弱(圖4)。Mann-Kendall法突變檢驗表明，各區域KCWDI在研究期間未發生突變。

在空間上，KCWDI在緯向上不存在明顯的變化規律，總體上呈高—低—高—低—高的分布趨勢；在經向上呈明顯的西高東低態勢，基本由西向東逐漸減小，峰值出現在泰來站，谷值出現在方正站(圖略)。

圖4 1981—2016年研究區玉米出苗～七葉期水分虧缺指數的變化Fig.4 Change of KCWDI during maize seedling to seventh leaf in the study area in 1981-2016

比較分區的KCWDI，表現為松嫩平原西部>松嫩平原南部>松嫩平原北部>松嫩平原東部>三江平原。

2.2.2KCWDI周期變化 圖5為玉米出苗～七葉期研究區KCWDI變化的小波變換結果。圖5(a)中正等值線用實線表示，代表KCWDI偏大，負等值線用虛線表示，代表KCWDI偏小。由圖5可見，研究區1981—2016年玉米出苗～七葉期KCWDI存在明顯的周期變化，較大尺度變化嵌套著復雜的小尺度變化。由圖5(a)可見，在5～10 a時間尺度上，玉米出苗～七葉期KCWDI周期振蕩表現為明顯的大—小2個循環交替，2005年以前KCWDI偏大，之后偏小，直到2016年等值線未閉合，說明在2016年以后的一段時間內KCWDI仍將偏小。在小尺度上，2～5 a左右的周期振蕩較活躍。從KCWDI存在的主要周期來看，圖5(b)中KCWDI小波方差有1個峰值，對應的時間尺度為8 a，說明在1981—2016年整個時間域內，玉米出苗～七葉期KCWDI8 a左右的周期振蕩最強，為KCWDI變化的主要周期。

2.2.3 干旱判識 以泰來、哈爾濱、青岡、巴彥、集賢站分析單站KCWDI變化及對干旱的判識。由圖6可見，研究期間5站KCWDI下降趨勢均不明顯(P>0.05)，比較而言，松嫩平原東部的巴彥站和南部的哈爾濱站下降幅度相對較大，青岡站次之，而泰來站、集賢站則較微弱。各站部分年份KCWDI高于指標閾值，即形成干旱。干旱年在研究期間呈“發散狀”分布，不存在明顯集中時期，但2010年代以來，KCWDI下降較多，干旱發生減少。另外，位于松嫩平原的站點干旱年數明顯多于三江平原的站點。

圖5 1981—2016年研究區玉米出苗～七葉期KCWDI小波變換(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

圖6 1981—2016年代表站玉米出苗～七葉期KCWDI變化及與指標閾值比較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 低溫冷害、干旱混合發生特征

如表2所示。由表2可見，1981—2016年間，研究區各站玉米冷害、干旱混合發生年數為0～10 a，全研究區累計59 a，總體來看，冷害、干旱混合發生呈減少趨勢，其發生年份主要密集于1990年代中期以前，之后呈零散分布狀態，大部分站點1990年代中期至2000年代末期未發生。在空間上，存在由西至東的減少趨勢，發生年數的高值中心處于松嫩平原西部，年數為8～10a；五常站、方正站一線以東區域為低值區，年數在0～1 a，其中佳木斯站、方正站未發生；其他區域處于中間狀態，年數為2～6 a。

從年代際變化趨勢看，研究期間，玉米出苗～七葉期冷害、干旱混合發生頻率總體呈減少趨勢，1980年代是冷害、干旱集中高發期，大部站點發生頻率在2.8%～19.4%，1990年代發生頻率下降，2000年代持續偏少，但進入2010年代，部分站點冷害、干旱混合發生呈回升趨勢(表3)。

表2 研究區玉米出苗～七葉期冷害、干旱混合發生年份

2.4 ≥10℃積溫距平、KCWDI與玉米單產的關系

采用逐步回歸方法分析≥10℃積溫距平、KCWDI與玉米單產的相關關系，結果見表4，表中回歸方程y為玉米單產，x1為≥10℃積溫距平，x2為水分虧缺指數。由表4可見，研究區≥10℃積溫距平、KCWDI與玉米單產相關性呈區域性分布特征，不同區域、不同站點存在差異，相關顯著或極顯著(P<0.05或P<0.01)的區域或單站，除全研究區外，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較松嫩平原溫度、水分條件相對適宜而引起。部分區域或單站僅1種因子與玉米單產相關顯著。位于松嫩平原西部的安達站相關性最好，R2高達0.508。表4中相關關系一方面表征出玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平、KCWDI2種因子對不同區域玉米產量影響不同，另一方面，由表4還可看出≥10℃積溫距平對玉米單產為正效應影響作用，KCWDI則為負效應影響作用，隨著≥10℃積溫距平下降、KCWDI增大，玉米單產呈減少趨勢。

表3 研究區玉米出苗～七葉期冷害和干旱混發頻率年代際變化/%

表4 研究區玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平(x1)、水分虧缺指數(x2)與玉米單產的相關關系

注：*和**分別為通過0.05和0.01顯著性檢驗， “/”表示未通過0.05或0.01顯著性檢驗。

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 低溫冷害、干旱混合發生對玉米產量的影響

以1.3.2節中產量比較值方法分析研究區各站低溫冷害、干旱混合發生年份的產量增(減)狀況，進而分析兩種災害混發的逆境條件對玉米產量的影響趨勢。由圖7可見(剔除研究區未出現低溫冷害、干旱混合發生的年份)，大部站點ΔY<0%的年份居多，表明低溫冷害、干旱混合發生年份的玉米產量與鄰近5年平均產量相比，多數年份產量表現為下降，ΔY<0%的累計年份較ΔY>0%的年份偏多36%。統計各減產年玉米七葉期至成熟期間氣象數據，結合氣象災害大典[31]分析，除1982、1989、1992年等減產年外，大部站點多數冷害、干旱混合發生年份玉米七葉期后總體的光、溫、水條件基本正常，未出現嚴重災害，則在一定程度上可以說明玉米出苗～七葉期低溫冷害、干旱的混發逆境對玉米產量的影響以負效應為主，總體為減產趨勢。

注：不同站點同一年份的ΔY偏差很小，在圖中有重疊現象Note: The difference of ΔY between different stations in the same year was small and there was overlap in the figure.圖7 研究區玉米出苗～七葉期低溫冷害、干旱混合發生年份增(減)產百分率/%Fig.7 Increase (decrease) percentage of maize yield in colddamage and drought years during maize seedling to seventhleaf stage in the study area

進一步分析低溫冷害、干旱混發的逆境條件，因泰來站在2012年出現最大減產率，則以泰來站為例，考慮同一站具有更好可比性，再選擇該站最小減產率的1987年，比較分析上述2年玉米出苗～七葉期的氣溫、KCWDI，由圖8可見，泰來站2012年玉米出苗～七葉期低溫累計時間長，偏低幅度大，≥10℃積溫距平達-209.6℃·d，KCWDI持續偏大，均高于57.0%，即低溫冷害、干旱混發的逆境條件表現為持續干旱伴隨嚴重低溫同步發生(圖8a)；1987年則表現為低溫時間短，偏低幅度小，≥10℃積溫距平為-95.5℃·d，KCWDI波動較大，有部分時間在50.0%左右變化，即低溫冷害、干旱混發的逆境條件表現為間斷性干旱與低溫同時發生(圖8b)，由此可見，玉米出苗～七葉期低溫冷害、干旱混發的逆境條件不同，對玉米生長影響不同，在一定程度上，持續干旱伴隨嚴重低溫同步發生的逆境條件對玉米影響較大。

圖8 泰來站減產代表年份玉米出苗～七葉期氣溫與KCWDI的變化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 討 論

本文以氣候—作物—災害間的相互影響關系為著眼點，引進中華人民共和國氣象行業標準規定的≥10℃積溫距平、水分虧缺指數判識玉米冷害、干旱，2個指標同時具備生物學、農學和氣象學意義，使作物災害辨識性及科學性顯著提升。

以往研究多以氣溫升降、降水多少等直接表達氣候的“暖、冷、濕、干”，氣溫、降水等因子的距平、傾向率、氣候變率等在表達氣候變化特征上極為有效[4-5，11-12]。與之比較，本文采用的≥10℃積溫距平、KCWDI更具有雙重作用。2個指標對冷害、干旱判識效果理想，與郭建平等[12]、姜麗霞等[5]、楊衛東[24]、李廷全等[32]采用其他研究方法的判識結果基本一致，對1983、1987、1989、1992年等比較有代表性的冷害年以及1982、2001、2003、2006年等干旱年判識較為準確。另一方面，積溫距平對氣候變暖存在明顯的指示作用，從本文研究結果看，1990年代初期以來，≥10℃積溫距平顯著增加，在一定程度上表明自1990年代開始氣溫明顯升高，這與姜麗霞等[5]分析提出的1992年氣溫明顯升高的研究結論一致。充分印證了氣候變暖態勢。同時，KCWDI能夠較好反映研究區水資源分布狀況，其由西向東逐漸減小的變化形勢及分區KCWDI的高低變化準確表達了黑龍江省玉米生長初期松嫩平原西部和南部偏干易旱特點，與已有研究所提出的該區素有“十年九旱”之說相吻合[33]。由此可見，≥10℃積溫距平、KCWDI是氣候變化及災害分析方面較為精準的指標，其在甄別氣候變化態勢及農業氣候資源分布配置上效果顯著，可為科學合理地進行農業種植結構調整提供技術指標。

本文探討了≥10℃積溫距平、KCWDI與玉米產量的關系，與過去單一災害的影響分析相比[6-7，17-20]，初步建立了同一區域同一時期2種災害混發逆境對作物產量的影響模式。對于低溫冷害、干旱出現在玉米不同生長期時對玉米的影響，從以往大量研究來看，玉米在生長過程中先后出現低溫冷害或干旱時，其對最終產量的影響往往體現出2種因素的共同影響。研究表明，玉米抽雄時僅遭遇低溫冷害會減產25.80%，僅受干旱影響會減產25.51%，而抽雄前干旱、抽雄時低溫卻導致玉米減產高達61.12%，由此可見，在玉米不同生長期先后出現低溫冷害或干旱對玉米的影響存在一定的關聯性[24-25，34-38]，換言之，玉米在不同生長時期先后遭遇不同災害的影響，玉米產量損失在一定程度上可能會加重，但不同災害出現的間隔時間不同、發育時段不同，其影響也不同，且其影響機制也較為復雜，此部分工作有待進一步深入研究。

4 結 論

1)1981—2016年間，研究區玉米出苗～七葉期≥10℃積溫距平的上升變化(P<0.01)對氣候變暖趨勢具有明顯的響應，表現為1990年代中期以前偏冷、之后偏暖，但最近幾年處于偏冷期，全區及松嫩平原西部分別在1993、1994年發生一次突變。在空間上，≥10℃積溫距平緯向上的北低南高趨勢反映了研究區熱量資源的空間配置。KCWDI隨時間呈波動式變化(P>0.05)，不同時間段變化幅度不同，21世紀以來振蕩較劇烈，但在整個研究期內未發生突變，在空間上，KCWDI分布表現為明顯的經向規律，其由西至東逐漸減小的特征準確表達了研究區水資源分布狀況。

2)1981—2016年間，基于2種指標判識研究區各站玉米出苗～七葉期冷害、干旱混合發生年數為0～10 a，全區累計59 a。在時間上，冷害、干旱混合發生呈減少趨勢，1990年代中期以前為高發期， 1990年代中期至2000年代末期為低發期，2010年代開始有回升趨勢。在空間上呈由西至東減少趨勢，松嫩平原西部為頻發區，其他區域發生較少甚至未發生。

3)研究期間，≥10℃積溫距平、KCWDI與玉米單產存在顯著或極顯著的相關關系(P<0.05或P<0.01)，2 種因子對玉米單產呈反向性影響作用，≥10℃積溫距平為正效應，KCWDI則為負效應，表明在一定溫度、水分條件范圍內，≥10℃積溫距平升高、KCWDI減小，則玉米產量呈升高趨勢。從產量增(減)狀況來看，玉米出苗～七葉期低溫冷害、干旱的混發逆境對玉米產量的影響以負效應為主，總體為減產趨勢。

目前，農業種植結構調整是深入實施“藏糧于地，藏糧于技”戰略的一項重要工作。在進行作物種植格局優化時，應基于作物生育特性及對氣象條件需求，細致分析氣候持續變暖背景下區域氣候資源匹配特征，開展區域農業氣象災害風險區劃，探索作物高產穩產區域，以充分發揮區域資源優勢，進而保障國家糧食安全，這部分內容應在今后工作中進行深入研究。