本文以北方旱农区为研究区域,利用作物生长模型CERES-Wheat 和CERES-Maize 分别模拟了北方旱农区小麦、玉米的农田水分生产潜力值,得出小麦、玉米田间水平和区域水平的潜力值,用地理信息系统(GIS)软件ArcView 在北方旱农类型图上展示模拟结果,分析了小麦、玉米潜力值的空间分布规律。研究得出以下的几点结论:总体上北方旱农区作物生产潜力很大,但潜力分布不平衡,从西北向东北、由北向南潜力值逐渐增大,北方旱农区玉米田间水平水分生产潜力平均值为4799～12772kg/hm2,小麦田间水平水分生产潜力多年平均值为2827～7025kg/hm2。不同旱农类型区之间作物水分生产潜力存在明显的差异,总的趋势是湿润程度越高的区域,水分潜力值越大,玉米小麦潜力值大小排序基本是:半湿润区>半湿润偏旱区>半干旱区>半干旱偏旱区>干旱区,同一区域不同作物的潜力值大小排序基本是:春玉米>夏玉米>冬小麦>春小麦。用山西寿阳模型模拟潜力值与田间试验产量比较,结果表明玉米田间试验产量低于模型模拟值,但是模拟潜力值与田间试验产量值的变异系数相似。通过比较不同的土壤剖面下预测的玉米水分潜力值,结果显示两种不同土壤剖面在丰水年模拟值的玉米水分生产潜力接近,此时土壤物理特性的差异对产量结果的影响很小,当水分的供应不足时,潜力值变化差异明显,土壤剖面间的物理特性变的非常重要。