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本文选取黑龙江省1961-2010年78个气象站点的气温、降水、日照时数和主要粮食作物(玉米、水稻、大豆、小麦)产量等资料为基础,运用ArcGIS空间插值、Mann-Kendall突变检验、线性趋势系数等方法对黑龙江省气候资源和主要粮食作物产量变化进行深入分析,得出气候变化与粮食单产变化之间的量化关系,并提出适应黑龙江省气候变化的农业发展对策,以期为黑龙江省的农业发展提供参考。主要结果如下:(1)近50年来,黑龙江省年、四季、年代际平均气温均呈增加趋势,其中,冬季增温贡献最大,为0.52℃/10a,年平均气温在1988年发生突变。20世纪00s,是年、春季、夏季和秋季增温最明显年代;近50年来,黑龙江省年降水量波动中呈减少趋势,趋势变化不明显,1961-2010年中发生9次突变。春季和冬季降水量呈增加趋势,夏季和秋季呈减少趋势。全年和四季降水量年代际变化均不相同,但年代际间波动性较强;近50年来,黑龙江省全年、四季、年代际日照时数均呈减少趋势。年日照时数突变发生在1983年。(2)黑龙江省主要粮食作物种植结构从建国初期以小麦、玉米、大豆为主到现今的以水稻、玉米、大豆为主,水稻种植面积逐年增加,小麦逐年减少;在种植空间上,水稻种植范围向北向东扩展明显,比重逐年升高,小麦种植范围呈明显北退,玉米种植比重在保证一个相对稳定的基础上向北部和东部不断延伸,大豆种植重心逐渐北移,种植比重显著下降。黑龙江省主要粮食作物产量从时间和空间上都有较大变化,这些变化同气候变暖引起的温度升高、积温带北移有一定关系。(3)研究表明黑龙江省主要粮食作物单产的变化同气候变化存在一定相关性。平均气温每升高1℃,可导致玉米、水稻、大豆、小麦单产分别增加约541.6kg/hm2、336.8kg/hm2、195.8kg/hm2、289.3kg/hm2,四种主要作物平均每公顷单产增加10%左右,说明气候变化对黑龙江省主要粮食作物单产变化有显著影响。(4)未来的气候变化对农业方面有很大的影响,因此为了保证农业的顺利发展,对黑龙江省农业结构和种植制度进行适当的调整。改善品种的布局,对农业品种进行有计划的培育。多选用一些抗旱、涝的农作物品种,对可能预计的农业病虫害等农业灾害,采取有利的预防和解决技术,是降低气候因素对黑龙江省农业负面影响的必由之路。