提　要　建立了一个冬小麦光温生产潜力数值模式，该模式可以模拟瞬时光合作用并充分考虑了冬小麦叶片空间分布特征。研究结果表明，北京地区冬小麦光温生产潜力与抽穗前 10 天至成熟期辐射量相关性最大，年际之间存在 4 年和 9～10 年的变化周期。黄淮海地区冬小麦光温生产潜力变幅在 9000～10950kg/hm² 之间，其中河北石家庄地区和山东胶东半岛为两个高值区，超过 10500kg/hm²。模拟结果与当前黄淮海地区冬小麦高产实践结论具有较好的一致性，可为该地区作物高产提供一定的理论指导。

关键词　冬小麦 光温生产潜力 数值模拟 黄淮海地区

分　类　中图法　S162.5

　　光温生产潜力是气候资源研究的重要内容之一，传统计算光温生产潜力采用因子阶乘的方法，这种方法简便但有些过于理想，作物本身的一些生理特性也不能表现出来。此外，农业生产需要依据当前作物品种的生产潜力分布进行决策，但统计方法所计算的是品种最优时的生产潜力，最优品种的生产潜力与当前品种的生产潜力之间并不是一种简单的线性关系，因而不能依据其分布状况来指导目前的生产布局，那么采用数值模拟方法推算出当前作物品种的光温生产潜力分布就显得尤为重要。

　　本文借鉴了地理学、农学及农业气象学等领域的一些最新研究成果^[1～4]，建立了一个黄淮海地区冬小麦光温生产潜力数值模式，拟对该地区冬小麦高产实践提供一定的理论依据。

1 模型的建立

1.1 辐射模型

　　由日照百分率及平均总云量可以推算出直接辐射日总量 S 及散射辐射日总量
D^[5]，一天中任一时刻 t 的 S(t) 和 D(t) 可表示为^[6]：

　　式中：ψ为地理纬度；ω为时角；ω₀=arccos(－tgψtgδ)，为日没时角；τ为日长；δ为太阳赤纬，由左大康 Fourier 分析结果^[1]进行计算。

1.2 作物模型

1.2.1 发育阶段模式

　　作者利用全国小麦生态实验研究资料建立的冬小麦发育速度模式为^[7]：

式中：V 为发育速度；T 为日平均气温；DL 为日长；DL₀ 为光照临界日长；T_min、T_max 为作物发育的下限温度和上限温度。V 的逐日累加值即为发育阶段 DVS，研究表明，DVS 值相对稳定，指标分别为：出苗 0.03，三叶 0.07，拔节 0.70，抽穗 0.88，开花 0.89，成熟 1.0^[7]。

1.2.2 冠层叶面光分布模式

　　对于叶倾角相等、叶向均匀分布的叶层，直射光消光系数 K(h) 可表示为^[1]：

式中 h 为太阳高度角，α为叶倾角，r=cos^-1(ctgαtgh)，故此时平均直射光消光系数为：

式中 g_i 是第 i 种倾角叶面积密度，则叶面平均太阳直射光强为：

S(α，β,h,A)=S ₀ EXP[－Ks(h)LAI(i－1)]／sinh·[sinhcosα＋coshsinαcos(A－β)]　(6)

式中：A 为太阳方位角；β为叶片方位角；S₀ 为水平面直接辐射；LAI(i－1) 是第 i－1 层的叶面积深度，是叶丛上方至第 i－1 层的累积叶面积指数值。

　　据非水平面各向同性的散射辐射模式，第 i 层叶面散射辐射强度 D(α) 为：

式中 D₀ 为水平面散射辐射，K_D 取值 0.5，为散射光消光系数^[1]。

1.2.3 光合作用与呼吸作用模式

　　单叶光合作用可表示为：

P _L(Q _PAR)=P _max[1－EXP(－χQ _PAR

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