目前，作物需水量的获取主要有两种途径：水量平衡法和综合性气候学方法。对于前者而言，需要实测土壤水分数据作支撑，而该数据难以获取且在空间上具有很大的变异性，难以在大尺度上推广应用，因此，后者的应用较为普遍，尤其是作物系数法，已被证明有一定的精度。该方法计算公式如下（Allen et al.，1998）：
式中：ETc为作物需水量，mm；ET0为参照腾发量，mm；Kc为作物系数。其中，ETc的计算采用联合国粮食及农业组织（FAO）推荐的Penman-Monteith方法计算（Allen et al.，1994）：
式中：ET0为参照腾发量，mm；Rn为地表净辐射，MJ·m-2·d-1；G为土壤热通量同，MJ·m-2·d-1；T为日平均气温，℃；u2为2m高处风速，m/s；es为饱和水汽压，k Pa；ea为实际水汽压，k Pa；Δ为饱和水汽压曲线斜率，k Pa·℃-1；γ为干湿表常数，k Pa·℃-1。(www.xing528.com)
虽然作物系数法在目前取得了较为广泛的应用（刘晓英和林而达，2004；刘晓英等，2005），但多数研究并没有考虑温度对作物生育期的影响。已有的研究表明，温度是作物生长发育的主要影响因素，作物开始发育时需要达到一定的下限温度，作物完成发育时需达到一定的积温。因此，作物生长期是随气温变化而变化的，在不同气温条件下，作物的生长期长短以及各发育阶段所处的时段是不一样的，进而导致作物需水时段和阶段性需水特征不同。
本书的研究根据作物最适播种温度和各生育期所需活动积温阈值对滦河流域典型农作物——冬小麦、夏玉米、春小麦和春玉米的生育期进行划分，并结合各生育期的作物系数，估算冬小麦、夏玉米、春小麦和春玉米的需水量（Yuan et al.，2016）。
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