棉花与气候条件关系密切,由于地域和年际的差异,气候条件变化很大,对棉花产量和品质会产生很大的影响。本文利用北疆垦区1961~2015年的气象资料,采用气候倾向率、累积距平、M-K趋势分析和突变检测等方法,分析了近55年来光、温、水资源的变化特征,以及1981~2015年的热量变化对宜棉区、次宜棉区棉花品种种植适宜性的影响和棉花气候产量与各气象要素的相关关系,结果表明:(1)1961~2015年北疆垦区宜棉区农业气候资源为显著增多趋势,平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量、日照时数的气候倾向率依次为0.4℃/10a、0.1℃/10a、0.7℃/10a、10.0 mm/10a、36.2h/10a,发生突变的时间分别是1989年、1997年、1987年、1987年、2000年。突变后热量资源秋季、11月增加最多,降水资源夏季、6月增加最多,光照资源春季、3月增加最多。(2)1981~2015年宜棉区和次宜棉区热量资源总体为增加趋势,≥10℃积温、7月平均气温、无霜冻期和≥20℃积温的变化,次宜棉区的增速和增幅大于宜棉区,但突变时间晚于宜棉区。进入2000年以来,次宜棉区的各项分区气候指标已达到宜棉区的标准,而宜棉区热量条件更加丰富,因此棉花品种种植适宜性也发生了变化。(3)近35年,棉花生育时段(4月中旬~10月上旬)平均气温增加了0.9℃,小于年平均气温的增幅(1.2℃),其中热量的增加主要体现在棉花生育前期,降水量的增加主要是在棉花生育的中后期,日照时数的偏多则是在棉花生育前期的前半段和生育后期。(4)棉花气候产量与棉花生长季4~10月温度正相关;与降水量负相关,其中与7月降水量显著负相关,与9月降水量极显著负相关;与日照时数相关性不明显。(5)棉花气候产量与棉花生育时段蕾期的6月上旬平均气温、平均最高气温、平均最低气温和日照时数显著正相关;与花铃期的7月下旬最低气温和8月上旬最高气温显著正相关;与吐絮期的9月中旬平均气温、平均最高气温、平均最低气温显著正相关,与9月中旬降水量呈极显著负相关。(6)根据棉花生育时段各气象因子与棉花气候产量的相关关系,通过逐步回归的方法,建立了两个产量预测模型,拟合效果都较好。上述分析研究所得出的结论,可为北疆垦区植棉区合理利用气候资源,实现提质增效的“优棉”目标提供科学依据。