本研究使用大于等于10℃年活动积温和5-9月平均气温之和两种农业气候热量资源指标研究黑龙江省热量资源的长期气候变化规律以及对水稻单产的影响。两种指标都显示黑龙江省水稻生长季节的热量资源存在阶段性的年代际变化和短周期性(2-3年)的年际变化。在阶段性的年代际变化方面,从1951年到2013年,可以分成三个主要的时间阶段:冷期(1951-1993年),转换期(1993-2000年)和暖期(2000-2013年)。三阶段的平均气温和活动积温都是呈递增趋势。暖期与冷期相比,平均积温普遍升高200℃?d以上(大兴安岭地区除外),升高幅度最大的区域是第一和第二积温带所处的西南部区域,积温上升达240-320℃?d。在暖期,2100℃?d积温线已经移过黑河地区到达大兴安岭。说明稻谷也可以在以前(冷期)不能种植稻谷的黑龙江省北部比较寒冷的黑河地区种植。对比分析冷期和暖期水稻稳产率和低温冷害发生率(区分延迟型和障碍型冷害)的差异。随着气候变暖,在活动积温升高幅度大的区域,水稻单产稳产率高。在冷期,延迟型冷害的发生率在东南部的牡丹江等地区较高,大约每10年发生3~4次,在西南部的松嫩平原地区最低,大约每10年发生1.5~2.5次。来到暖期,延迟型冷害在省内水稻种植区几乎都不会发生。说明气候变暖后延迟型冷害发生率显著下降。对障碍型冷害而言,在冷期松嫩平原地区发生频率是2~4年一遇,而在三江平原约5年一遇。与冷期比较的结果显示在暖期大部分地区的障碍型低温冷害发生频率并没有减少,在伊春和鸡西地区反而有所增大。水稻品种的气候变化适应性研究结果表明,黑龙江省水稻种植品种的合理安排是:冷期,尽量不种晚熟品种。在泰来和大庆南部种植中晚熟品种。还应该在除去泰来以外的齐齐哈尔和大庆北部种植中熟品种。在绥化、哈尔滨西部、佳木斯和鹤岗种植早熟品种。暖期,可在泰来和大庆南部种植晚熟品种。在除去泰来以外的齐齐哈尔、大庆北部和绥化西部种植中晚熟品种。在绥化东部、哈尔滨西部、佳木斯和鹤岗适宜种植中熟品种。在哈尔滨东部、牡丹江北部、黑河南部、伊春、三江平原、鸡西和七台河适宜种植早熟品种。从两个热量指标中去除全球变暖作用下的长期趋势,以及除去水稻单产中的非气候因子,分析这些指标和水稻单产在短期年际变化中的规律性以及相关性。功率谱分析结果显示,在两个指标和水稻单产中都存在2~3年周期为主的短期年际变化。此特征说明水稻单产连续两年遭受同样以大气热量变化为背景的极端气候事件影响的可能性不高。比如,具体地说连续两年出现低温冷害造成水稻单产减少的概率不高。