二十四节气是中国古代物候学、气象学、农学等多学科的结晶,其反应的时令顺序、物候变化等信息对农业活动具有重要指导意义。随着全球气候变暖,二十四节气内的气象要素时空分布必然发生变化。本文根据我国冬小麦主产区1960-2016年86个气象站点的逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量与日照时数等气象数据与1992-2013年38个农业气象站的冬小麦物候数据,运用线性变化趋势分析、Mann-Kendall检验法、滑动t检验法、相关分析法以及Arcgis10.0等数理统计方法来分析我国冬小麦主产区二十四节气气候变化特征。研究表明:(1)二十四节气最高气温、平均气温和最低气温均呈上升趋势,其中最低气温升温趋势最为显著。气温最高的节气是大暑,气温最低的节气是小寒,清明和立冬节气前后气温波动幅度最大,春季型节气和秋季型节气相邻节气气温变化幅度和日气温差均较大。就季节型节气而言,春季型节气升温最为显著。从年代变化上看,二十四节气气温在年代间波动上升,1960s-1980s气温偏低,1990s各节气气温差异较大,21世纪初气温偏高。惊蛰、清明、小满、芒种4个物候性节气气温在波动中上升,其中惊蛰和清明增温显著,小满和芒种增温相对较慢。57a来,惊蛰、清明、芒种平均气温分别在2000、1983和1997年左右发生转暖突变。惊蛰和清明气温呈现出由南向北递减的空间分布特征,小满和芒种则呈现出由中部地区向东西两侧递减的空间分布特征。惊蛰与清明所有站点均呈升温趋势,小满与芒种气温倾向率以正值为主,其中部分站点呈现出微弱的降温趋势,空间上,气温倾向率整体上呈现出北高南低的空间分布特征。(2)二十四节气降水量变化不明显。大暑节气降水量最大,冬至节气降水量最小,谷雨-秋分降水最为集中。夏至降水量增加最快,立秋降水量减少最快。超过一半的节气降水量呈下降趋势,但仅立秋降水量变化趋势通过了显著性检验。季节型节气中春季型和秋季型节气降水量下降趋势相对明显。从年代变化上看,二十四节气降水量年代差异并不明显,降水量随年代变化呈现出先减少后增加的变化特征,1980s和1990s降水偏少,2000年之后降水有所增多。物候性节气降水量变化不显著。惊蛰和清明降水量呈微弱的下降趋势,小满和芒种则表现为微弱的上升趋势,小满降水量随年代变化波动性较强。57a来,仅芒种降水量在1971年发生了突变。惊蛰与清明降水量呈现由南向北递减的纬向分布规律,小满和芒种区域内中南部地区降水量呈现出自南向北递减,北部地区存在差异。从惊蛰到芒种,区域中站点降水量倾向率的值以负值为主逐渐转变成以正值为主,惊蛰、清明和芒种区域内降水量多的站点降水量大多呈下降趋势,降水量少的站点降水量大多呈上升趋势,这种变化趋势将使区域差距进一步缩小。(3)除清明与谷雨外,二十四节气日照时数均呈下降趋势。小满日照时数最大,冬至日照时数最小。春季型与秋季型节气日照时数最多,大寒和春分前后日照时数出现大幅度的增加,夏至和立冬前后出现大幅度的减少。小暑日照时数减少最快(-0.390h/10a),谷雨日照时数增加最快(0.060h/10a)。就季节型节气而言,日照时数的下降趋势表现为夏季型节气>冬季型节气>秋季型节气>春季型节气。日照时数年代变化特征明显,整体上日照时数随年代的增加而减少,2000s与2010s日照时数偏少,1960s和1970s偏多。物候性节气中惊蛰、小满和芒种日照时数呈减少趋势,其中小满和芒种日照时数减少趋势达到极显著水平,清明日照时数呈微弱的上升趋势。惊蛰、小满和芒种日照时数发生突变的年份分别为1975,1999和1982年左右。惊蛰、清明、小满和芒种日照时数均呈现出自南向北递增的空间分布特征。河北、陕西和山西的北部地区日照时数最长,豫南地区日照时数最短,除清明多数站点日照时数呈现出微弱的上升趋势外,其余物候性节气大部分站点日照时数均呈现出下降趋势,且研究区东部地区日照时数下降速率要高于西部地区。(4)冬小麦越冬、抽穗和成熟期均呈提前趋势,播种、出苗、分蘖、返青、拔节与乳熟期呈推迟趋势。研究区内全生育期历时呈减少趋势,冬小麦营养生长阶段呈显著缩短趋势,生殖生长阶段则呈延长趋势。各物候期变化趋势存在区域差异,山西省南部地区与山东半岛地区播种期呈推迟趋势,河南、陕西的南部地区和京津冀的北部地区播种期提前。越冬期变化趋势不明显,空间变化不显著。返青、抽穗和成熟期推迟区域主要分布在研究区北部地区。(5)气温是影响我国冬小麦主产区冬小麦物候期变化的关键因子,降水和日照是引起物候变化的重要气候因子。不同物候期历时与对应节气内气温均呈负相关关系,降水和日照对不同物候期历时影响具有差异性。播种-越冬日数与寒露-大雪日温差与日照时数呈显著正相关。越冬-返青日数与大雪-雨水节气内的气温与降水均呈负相关关系。抽穗-成熟与谷雨-芒种节气内的最高气温与降水显著负相关,与日温差呈显著正相关。全生育期历时主要与大雪-芒种节气内的平均气温与降水呈负相关关系。冬小麦物候期历时对大雪-雨水节气内的气候变化最为敏感。