1951～1990年中国气候生产力变化图

气候生产力衡量气候因素对植物产量的影响。本文利用195l～1990年的气象资料，采用Lieth方法分别计算了中国近350个站点的气候生产力。

1．Miami 模型

Lieth根据世界各地植物产量与年平均气温、年平均降水量之间的关系，给出了以下计算公式：

气温生产力：TSPt＝3000／(1 + e^{1.315－0.119t})

降水生产力：TSP_N＝3000 (1－e^－0.00664N)

式中：t为年平均气温(℃)；N为年降水量(mm)；TSPt，TSP_N分别是以气温和降水量计算得到的植物干物质产量(克／米²·年)，以下统称为TSPt，TSP_N。这两个式子称为Miami模型。

影响植物产量的因素很多，决不只是气温和降水，该模型只简单地考虑了这两个因子显然是不全面的，所以计算可靠性在60一75％，既然这样，本文为什么还选用该模型呢？因为本文的宗旨不是研究生产力的计算方法及其精确度，而是研究生产力的时空变化规律，Miami模型简单，所需资料容易获得，而且在讨论气温、降水的变化对植物产量的影响时十分清楚，能给出各因素的定量结果，这些已能满足本文的需要，至于可靠性可看作系统误差，而且本文主要用相对值，所以对达到本文的目的不受影响，因此，我们选用了该模型。

2．Thornthwaite Memoriae 模型

为了提高Miami模型的精度，Lieth又提出了用实际蒸散量来估算植物产量的公式，他在Thornthwaite研究的基础上提出了Thornthwaite Memoriae模型：

综合生产力：TSPv＝3000(1－e^{－0.0009695(V－20)})

该模型是考虑了当地水热状况的综合模型，并与作物光合作用密切相关(蒸散作用愈强，光合作用也愈强)，上式中：TSPv是以实际蒸散量计算得到的植物产量(克／米”·年)；V是年平均实际蒸散量。所有以上三式中的3000是Lieth经过统计得到的地球上自然植物在每平方米面积上每年的最高干物质产量值。

资料来源: 引自高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》(北京：气象出版社，1995年4月第1版)第14-15页，此处仅对文字略作编辑。

资料来源: 高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》(北京：气象出版社，1995年4月第1版)第56页图1-32

【说明】采用Miami模型分别计算了全国350个站点各年气温生产力TSPt的平均值，据此绘制成本图。TSPt年际之间的变化很大。注意1960年前后气温因素对作物生长是基本有利的。参见高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》第15页。

资料来源: 高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》(北京：气象出版社，1995年4月第1版)第59页图1-38

【说明】本图为近40年降水生产力TSP_N的时间变化曲线。由图可见，50年代初TSP_N是高值时段；60年代TSP_N在平均值上下波动；70、80年代降水持续偏低，干旱明显已对干物质的积累起到了负效应。注意1960年虽然是个旱年，但干旱所导致的生产力下降幅度，并非特别突出。而1959和1961年的降水生产力，均高于40年平均值。参见高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》第16页。

资料来源: 高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》(北京：气象出版社，1995年4月第1版)第62页图1-44

【说明】本图反映TSPv的时间变化，这是考虑了光、热、水对植物干物质积累综合影响的模型，计算所用的资料和站点同上。本图显示1960年虽然是1951-1964年期间气候因素对植物生长最为不利的三个年份之一，但这种不利影响不仅小于1957年，而且更远小于1965-66年。而1959和1961两年的气候生产力，均高于40年平均。参见高素华著《中国农业气候资源及主要农作物产量变化图集》第17页。