本文选取松嫩平原作为研究对象,筛选出16个气象观测站的1961~2013年气温、降水量的月集数据和年鉴数据,结合Thornthwaite Memorial经验模型,计算出松嫩平原的作物气候生产力值。研究了松嫩平原的年、四季和生长季的气温及降水量的时空变化特征,并且分析了作物气候生产力的变化趋势及其受气温和降水的影响;对松嫩平原实际农作物产值与通过模型得出的作物气候生产力值进行对比分析,在此基础之上预测了未来气候生产力的变化趋势,以便于更好的分析研究松嫩平原农作物产量,特别是在全球气候变暖的大背景下,作物产量与气候生产力之间的关系。通过预测未来作物气候生产力的变化趋势,可对研究区采用措施防止农作物减产。本文的主要研究结论如下:(1)近53年来,虽然在不同年代松嫩平原年、春季、夏季、秋季、冬季和生长季气温各不相同,但总体在整个时间序列上呈明显上升趋势,特别是进入90年代以后,年平均气温和四个季的平均气温增温极为显著。年和四个季的气温变化的年际倾向率均大于零,表明气温都呈上升趋势,自21世纪以后,增温趋势显著,并且出现多次冷暖波动。松嫩平原年、春季、冬季和生长季的气温均在1972年发生突变,秋季气温没有发生突变,夏季的突变点在1993~1995年之间。松嫩平原年均气温的空间分布由中部地区向东北地区递增,向西南地区递减,由年均气温第一特征向量值对应的时间系数变化分析得出,近53年来气温呈线性显著递增趋势,与前面年际变化趋势分析的一致。(2)20世纪60~90年代,松嫩平原年、春季、夏季以及生长季的降水量变化趋势基本一致,均呈现出先减少又增加再到减少的波动趋势。自90年代以后年、夏季、秋季和生长季降水量都呈现出明显的下降趋势,而秋季和冬季的降水量表现出与它们相反的变化趋势。年、春季和冬季降水量的年际变化趋势均呈上升趋势,年际变化倾向率分别为2.6 mm/10a、4.1 mm/10a、1.2 mm/10a;夏季、秋季和生长季的降水量呈波动下降趋势,年际变化倾向率分别为-1.5 mm/10a、-1.1 mm/10a、-2.2 mm/10a,年、春季、夏季的降水量没有发生突变,夏季、秋季和生长季的突变点均在1973年。松嫩平原年降水量的空间分布特征较有规律,但存在一些地域差异,变化幅度由北向南逐渐递减,由中部地区向东部、西部地区递增,这可能与地形、经纬度和地理位置有很大的关系。(3)1961~2013年松嫩平原年、夏季、秋季和生长季的气候生产力均在80年代达到最大值,60年代到70年代较缓慢下降,70年代到80年代呈增加趋势,进入80年代以后,气候生产力值又逐渐减少。年均气候生产力呈现增加的趋势,1998年达到最大值,比多年平均值高1399.6 kg/(hm2·a),夏季、秋季和生长季的气候生产力均呈下降趋势,年际变化倾向率分别为-3.003 kg/(hm2·a)、-3.397kg/(hm2·a)、-3.302 kg/(hm2·a)。气候生产力空间分布的第一特征向量的各个分量值均大于0,表明松嫩平原1961~2013年气候生产力在空间分布上变化一致,振幅由东北地区向西南地区递减,所对应的时间系数呈一次线性缓慢递增趋势,2001年以后增加趋势显著,东北地区站点的气候生产力处于上升趋势,而西南地区站点的气候生产力存在下降趋势。(4)对松嫩平原气候生产力与年、夏季、秋季、生长季的气温和降水的相关性分析研究表明,降水的变化对气候生产力的影响占主导地位,超过气温对气候生产力的影响,年、夏季、秋季、生长季的降水与气候生产力的相关系数分别为0.911、0.998、0.999、0.998,而气温与气候生产力的相关系数均低于0.5。当“暖湿型”气候时,气候生产力增加了7.5%;当是“冷干型”气候时,气候生产力的值减少了7.6%;当出现“暖干型”气候时,气候生产力减少1%;而当“冷湿型”气候时,气候生产力减少0.7%。未来松嫩平原易出现“暖干型”气候,这不利于气候生产力的提高和农作物产量的增加。(5)选取松嫩平原的位于黑龙江省的四个站点的实际单产量与气候生产力值作对比分析,结果显示:2006~2010年安达、北林、齐齐哈尔、哈尔滨四个站点的实际单产量比气候生产力都小,但随着时间的推移二者之间的差距变小,2011年和2012年,安达、北林、哈尔滨的实际单产量比气候生产力值大。(6)通过二元一次回归方程可以预测,当松嫩平原气温每增加(或减少)1℃时,松嫩平原作物气候生产力增大(或减小)6.448 kg/(hm2·a),随着年降水量加大(或变小)1 mm,作物气候生产力增加(或减少)208.766 kg/(hm2·a)。结合松嫩平原年平均气温和年降水量的趋势变化情况分析,每10年松嫩平原年均气温升高0.32℃,每10年松嫩平原年降水量增加2.67 mm,代入二元一次回归方程可以预测出,每10年松嫩平原作物气候生产力增加559.469 kg/(hm2·a)。