气候生产潜力

2.4.2　气候生产潜力

在光合作用过程中，植物为维持其生理机能必须蒸散大量水分。据研究，作物产量与蒸散量之间存在一定的比例关系:

式中:ET₀——土壤水分供应充足条件下的农田可能蒸散量；

ET——土壤水分供应不充足条件下的农田实际蒸散量；

m₀——土壤水分供应充足、蒸散量达ET₀条件下的作物干物质产量；

m——土壤水分不充足、蒸散量为ET条件下的作物干物质产量；

K——由作物和地区而定的比例系数。

当考虑的是某种作物并忽视地区性差别引起K值变化时，式（2-7）可简化为:

若把实际蒸散量（ET）与可能蒸散量（ET₀）之比定义为水分订正函数:

则水分订正函数与m对m₀之比值相等，故式（2-9）可写成:

式（2-10）中ET₀可用水面蒸发量（E₀，按彭曼公式计算）乘以作物系数

ET₀＝eE₀　　　　　　　　（2-11）

实际蒸散量可以认为等于降水量R减去流出量CR:

ET＝R—CR＝（1－C）R　　　　　　　　　　（2-12）

式中:C——从地表和渗入地下的流出量占降水量的比例系数，通常取0.20。

将式（2-12）代入式（2-9）便得到水分订正函数的计算公式:

于是得到作物的气候生产潜力公式为:

以上计算出的是作物的生物产量，人们关心的是其经济产量的大小。作物的经济产量可从作物的生物量乘以经济系数求得，其中经济系数是经济产量与生物量之比。经济系数一般认为玉米0.3，水稻、小麦0.35～0.5，甘薯0.7以上。对于不同作物，在不同地区、不同气候条件下采用不同的栽培方式和管理措施，其经济系数是不一样的。以下计算中统一取较低值为0.35。

计算气候生产潜力时，按不同的熟制，采用与之相对应时段的不同气候要素（光、温、水）及不同作物不同发育阶段的叶面积系数与最大叶面积系数之比值，用式（2-14）计算了我国气候生产潜力，其分布规律如下:

气候潜力＞1 750kg/亩的高值区，分布在年降水＞1 600mm的华南南部及台湾；1 500～1 750kg/亩的偏高值区，分布在年降水1 200～1 600mm的长江下游以南、云贵高原以东、南岭山地以北以及云南高原南缘地区；500～1 500kg/亩的中值区，分布在年降水400～1 200mm的大兴安岭、太行山以东和长江流域以北以及云、贵、川大部及西藏的东南部地区；500kg/亩以下的低值区主要分布在年降水400mm以下的内蒙古、新疆、青藏高原的大部，以及陕、甘、宁、晋的部分地区（见图2-7）。

图2-7　我国气候生产潜力分布简图（单位:mm）