1、气候生产潜力指数
气候生产潜力指数指在农业生产条件得到充分保证，其他环境因素均处于最适状态时，在当地实际光、热、水等气候资源条件下，农作物群体所能达到的最高产量。气候生产潜力指数由国家统一计算，具体见表 3-2。
表 3-2 黑龙江省农用地分等单元作物气候生产潜力指数表
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2、气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度．如图示意中国东北地区玉米气候生产潜
A
3、作物光温（气候）生产潜力指数
光温生产潜力是指在农业生产条件得到充分保证，水分、CO2供应充足，其他环境条件适宜情况下，理想作物群体在当地光、热资源条件下，所能达到的最高产量。气候生产潜力是指在农业生产条件得到充分保证，其他环境因素均处于最适状态时，在当地实际光、热、水气候资源条件下，农作物群体所能达到的最高产量，即在光温生产潜力基础上进一步考虑降水的限制作用后，农作物的理论产量。
光温（气候）生产潜力指数是国家根据各气象站点资料以及各地上报的粮食作物的播种、收获日期计算得到的。由于《农用地分等规程》附录 D 中没有甘肃省的相关资料，所以，甘肃省在全省农用地分等工作开展之初设计了相关调查表，根据各县（市、区）的上报资料，分别于2004 年 6 月、2004 年 10 月、2005 年 7 月将电子表格上报国家技术指导组；对 3 次计算出的不同指数数据反复征求各县（市、区）农业部门、省级分等专家组和国家技术指导组的意见，经过几次修正，得出了符合甘肃省实际情况的各作物生长日期；由国家农用地分等办公室通过站点高程与当地耕地平均海拔的比较以及产量比系数的验证计算出甘肃省各县（市、区）指定作物的光温（气候）生产潜力指数（附录 2 ～附录 4）。
甘肃省的水稻种植面积较小，受水资源及光热条件的限制，仅在靖远县沿黄灌区及陇南市部分河谷地带有小面积种植。最终，确定参与计算的陇南市武都区、文县水稻的光温生产潜力指数为 1782 ；在调查工作过程中，陇南市的宕昌县中部地区为两年三熟制，小麦、玉米之间加种一茬荞麦，由于甘肃省最初没有确定荞麦为指定作物，根据该县工作需要，在咨询了宕昌县农业局意见后，确定荞麦的光温生产潜力指数为 170。
受水资源限制，甘肃省大部分地区的水浇地虽然灌溉设施齐全，但无法满足充分灌溉，只能在作物需水期间浇地 1 ～ 2 次；在调查中还发现，由于水费较高，也影响农民对耕地的灌溉。在国家农用地分等技术指导组对试点县成果进行检查时，提出分等计算时可根据灌溉保证情况对生产潜力作插值处理，减少试点计算时出现的严重跳等现象。因此，在各县（市、区）农用地分等计算中，除水稻外，对所有作物的生产潜力按照灌溉保证率的 4 个级别，在光温（气候）生产潜力之间又作了两个等差的计算潜力插值。
4、气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。图1示意中国东北地区玉米气候生产潜
小题1:C
小题2:A
小题3:B
5、光温（气候）生产潜力指数
将海南省指定作物播种与收获日期资料报送国家农用地分等定级估价办公室，其测算的光温（气候）生产潜力结果见表 3-2 和表 3-3。经海南省省内专家论证，得出海南省各县（市）指定作物光温（气候）生产潜力指数表（表 3-4）和海南岛指定作物光温（气候）生产潜力指数分布图（图 3-1）。
表 3-1 海南省指定作物播种和收获日期资料表
表 3-2 海南省农用地指定作物光温生产潜力指数表
表 3-3 海南省农用地指定作物气候生产潜力指数表
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表 3-4 海南省各县（市）指定作物光温（气候）生产潜力指数表
注：本研究对象为海南岛，不含南海诸岛，因此只列 18 个县（市）数据。
图 3-1 海南岛指定作物光温（气候）生产潜力指数分布示意图
6、光温、气候生产潜力指数
光温生产潜力指数是指在农业生产条件得到充分保证，水分、CO2供应充足，其他环境条件适宜的情况下，理想作物群体在当地光、热资源条件下，所能达到的最高产量。气候生产潜力指数是指在农业生产条件得到充分保证，其他环境因素均处于最适状态时，在当地实际光、热、水气候资源条件下，农作物群体所能达到的最高产量，即在光温生产潜力基础上进一步考虑降水的限制作用后，农作物的理论产量。
光温生产潜力指数和气候生产潜力指数在农用地分等定级中处于重要地位，鉴于此，调查了全省各县（市、区）的“作物播种/收获日期”，并将调查结果上报全国农用地分等定级与估价技术指导组，进行多次测算。经过多次的计算和论证，确定福建省光温生产潜力指数和气候生产潜力指数（表3-4、表3-5）。从结果上看，福建省大宗粮食作物的光温（气候）生产潜力大小与纬度成负相关，与地区的温度成正相关，与实际情况吻合。
表3-4 福建省各县（市、区）作物光温生产潜力指数表
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表3-5 福建省各县（市、区）作物气候生产潜力指数表
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7、气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。下图示意中国东北地区玉米气候生产潜
小题1:C
小题2:C
小题3:C
8、光温生产潜力指数
光温生产潜力指数指在农业生产条件得到充分保证，水分、CO2供应充足，其他环境条件适宜的情况下，理想作物群体在当地光、热资源条件下所能达到的最高产量。
国家下达的黑龙江省各县（市）指定作物的光温生产潜力指数中，玉米全部高于水稻，而且玉米的气候生产潜力指数高于水稻的光温生产潜力指数。两者差值最小的在肇源县，差值为53%；差值最大的在绥芬河市，差值为 76%。上述数据与实际情况严重不符，为保证黑龙江省完成好农用地分等工作，在采用国家下达的光温生产潜力指数时，做如下技术性处理。
（一）分等指定作物取消水稻，避免水稻与旱地作物比较的突出矛盾
取消指定作物中的水稻，只保留指定作物中的玉米、大豆和小麦。而且水稻播种面积只占全省粮食作物播种面积的 15% 左右，各县（市）水稻种植面积比重不大，指定作物没有水稻对农用地分等成果影响不大。
表3-5 黑龙江省“玉米－分等因素－自然质量分”记分规则表
表3-6 黑龙江省“大豆－分等因素－自然质量分”记分规则表
表3-7 黑龙江省“小麦－分等因素－自然质量分”记分规则表
（二）采用光温综合乘数，将气候生产潜力指数修正到光温生产潜力指数
当实际种植作物为水稻时，对其气候生产潜力指数加以修正，即乘以一个修正系数，获得符合当地情况的光温生产潜力指数。
1. 采用特尔菲法进行论证
以国家给定的气候生产潜力指数为基础，根据黑龙江省的情况，采用特尔菲法确定光温综合乘数，用光温综合乘数乘以气候生产潜力指数，获得光温生产潜力指数。
（1）论证的议题是确定光温综合乘数。测评的目的是根据黑龙江省的实际情况，确定各市（县）合理的光温生产潜力指数。
（2）选择专家。在土壤、农业气象、作物栽培育种及农业技术推广等相关领域，邀请 12 位权威性较高的专家，对本次光温综合乘数的确定进行了测评。
（3）专家征询和轮间信息反馈。第一轮：由每一位专家填写征询表，确定光温综合乘数的合理区间；第二轮：向各位专家公布第一轮结果，再由各位专家针对各市（县）的光温综合乘数做出判断；第三轮：针对上一轮的平均数打分，并求取平均值和方差。这一轮方差接近于 0，确定各市（县）的每组的平均值即为该县的光温综合乘数。
2. 对结果的合理性进行论证
（1）与农业生产效果的相关分析。在全省范围内抽取了 10 个市（县），对每个市（县）近 20年来的农作物产量进行对比，在水分条件满足情况下的最大产量与平均水分条件下的产量关系与本次测算的结果接近，证明了本次测算的光温生产潜力指数比较符合黑龙江省的实际。
（2）与农作物生产试验总体规律相吻合。分别对农作物在充分满足生长条件的情况下进行了试验，结果发现光温综合乘数和气候生产潜力指数的关系与农作物生产试验的总体规律基本吻合，并且在数量程度上也比较接近。
（3）接边效果。在全省各市（县）农用地分等工作已基本完成的基础之上，进行了全省范围内的接边工作，在等别差距不超过两个的原则下，县与县之间、省级区与省级区之间均可顺利接边。
黑龙江省各市（县）光温生产潜力指数具体见表 3-8。
表 3-8 黑龙江省农用地分等单元作物光温生产潜力指数表
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9、全国各县（市、区）作物光温（气候）生产潜力指数的应用
测算广西壮族自治区农用地分等各县（市、区）作物光温（气候）生产潜力指数的基础资料由广西壮族自治区农用地分等工作部门统一收集。广西壮族自治区农用地分等采用国家统一方法、统一口径、统一技术路线测算的国家级参数指标。
（一）光温（气候）生产潜力指数的基本概念
1.光合生产潜力
假设作物具有理想的群体结构，在其生长发育过程中，热量、水分、CO2、土壤养分等外界环境条件及农业技术措施等都处于最佳状态，在作物光合器官以最大效率摄取太阳光能的条件下，根据光合理论测算的作物群体的最高产量称为光合生产潜力，亦称作物产量的理论上限。
2.光温生产潜力
在农业生产条件得到充分保证，水分、CO2供应充足，其他环境条件适宜的情况下，理想作物群体在当地光、热资源条件下所能达到的最高产量，即光合生产潜力受到地区温度条件限制后的理论产量。
3.气候生产潜力
在农业生产条件得到充分保证，其他环境因素均处于最适宜状态时，在当地实际光、热、水气候资源条件下，理想作物群体所能达到的最高产量，即在光温生产潜力基础上进一步考虑降水的限制作用后，农作物的理论产量。
（二）作物光温（气候）生产潜力指数计算依据和方法
根据各县（市、区）收集与外业补充调查的指定作物播种日期、收获日期和广西壮族自治区各气象站点的资料，校核后上报到国土资源部农用地分等定级与估价技术专家指导组，由其委托北京师范大学的专家采用逐级订正法测算。具体的测算方法如下：
1.技术依据与资料准备
根据《1999年农用地分等定级与估价实施方案》、《农用地分等规程》、项目设计书确定的技术路线和技术依据，全国农用地分等主要粮食作物光温生产潜力及气候生产潜力采用逐级订正法进行测算，即在计算作物光合生产潜力的基础上，进行温度影响订正，获得作物光温生产潜力；对作物光温生产潜力进行水分影响订正，获得作物气候生产潜力。基本计算参数及依据的资料如下：
（1）根据《中国农业物候图集》确定双季早稻、双季晚稻、一季稻、冬小麦、春小麦、春玉米、夏玉米的生长季（播种日期和收获日期）和区域分布。
（2）从国家气象局《1961～1990年地面气候资料》获取用于作物光温生产潜力和气候生产潜力测算的气象参数，包括日照百分率（%）、温度（℃）、水汽压（百帕）、降水量（毫米）、风速（米/秒）等的各月平均值。
（3）通过《中国作物栽培》、《农业气象》等相关资料，整理获得作物生长对温度条件的适应及用于作物生产潜力测算的大气层上界太阳辐射的当量蒸发值、回归系数、作物干物质燃烧热、作物收获指数校正系数、作物系数、温度－饱和水汽压查算表等基本参数。
2.计算流程
光温（气候）生产潜力计算流程如图3-3所示。
图3-3 光温（气候）生产潜力计算流程图
3.计算方法
1）光温生产潜力指数的计算方法
根据《农用地分等规程》（TD/T1004-2003），可以通过计算作物生长季光合生产潜力和各月温度影响函数得出作物生长季内各月的光温生产潜力。首先，采用翁笃鸣（1964）根据我国日射资料得到的经验公式计算生长季内各月总辐射，得到生长季总辐射；再综合黄秉维（1978，1985）、于沪宁等（1982）的模式计算作物生长季光合生产潜力。各月温度影响函数受作物种类影响，其中，广西壮族自治区境内指定作物（例如，水稻、玉米等喜温作物）要采用侯光良（1985）的函数公式，该公式与作物生长季内各月平均气温有关。作物生长季内各月的光温生产潜力计算出来后，再利用作物收获指数校正系数（表3-2）修正得出作物光温生产潜力指数。
2）气候生产潜力指数的计算方法
根据《农用地分等规程》（TD/T1004-2003），作物气候生产潜力是在作物光温生产潜力的基础上，考虑降水的限制作用后作物可能达到的产量。作物生长季内各月气候生产潜力受生长季内各月的光温生产潜力、作物各月最大蒸散量、作物生长季各月降水量、生长季月灌溉水量以及各月灌溉系数等因素的影响。其中，作物各月最大蒸散量采用Penman公式计算；各月灌溉系数是对作物进行生产潜力的水分影响订正，因水稻的生长需要充分的水分保证，其水分订正系数为1，即气候生产潜力等于光温生产潜力，而生长季内旱地和水浇地作物的气候生产潜力要通过作物收获指数校正系数（表3-2）进行修正计算得出。
表3-2 主要作物的作物收获指数校正系数（CH）
注：引自《中国农业百科全书·农业气象卷》，1986；计算时取平均值。
（三）计算作物光温（气候）生产潜力指数的基础资料
作物光温（气候）生产潜力指数的测算方法计算流程复杂、步骤多，需要收集大量的资料，但其最基本的测算依据来源于各气象站点的气象资料和所选取省级标准耕作制度二级区指定作物的生长日期。因此，计算广西壮族自治区农用地分等作物的光温（气候）生产潜力的基础资料为：
（1）广西壮族自治区各县（市、区）指定作物的播种日期及收获日期；
（2）广西壮族自治区各县（市、区）气象站点1998～2000年的气象资料。
（四）光温（气候）生产潜力指数表的查算
根据计算作物光温（气候）生产潜力指数的相关资料以及计算方法、原理，由国土资源部农用地分等定级与估价技术专家指导组委托北京师范大学相关课题研究人员对全国范围内农用地分等与定级标准耕作制度下的指定作物进行光温（气候）生产潜力指数的测算。广西壮族自治区收集的测算光温（气候）生产潜力指数的基础资料基本齐全，只有个别县（市、区）无气象站点，如大化瑶族自治县、东兴市、防城港市市区、合山市、南丹县、平果县、兴业县等县（市、区）。这些县（市、区）采用内插解析法来测算作物光温（气候）生产潜力指数，即采用四周邻近县（市、区）的光温（气候）生产潜力指数平均值。广西壮族自治区各县（市、区）农用地分等指定作物的光温（气候）生产潜力指数的计算结果见表3-3和表3-4。在计算农用地自然质量等指数时，采用光温生产潜力指数或气候生产潜力指数，有灌溉条件的情况下查表3-3，无灌溉条件的情况下查表3-4。
表3-3 广西壮族自治区各县（市、区）指定作物光温生产潜力指数表
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注：*表示地级市市区，同表3-4。
表3-4 广西壮族自治区各县（市）指定作物气候生产潜力指数表
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