作物生長模擬模型及其應(yīng)用.pdf

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1、應(yīng)用生態(tài)學(xué)報1999年8月第10卷第4期CHINESEJOURNALOFAPPLIEDECOLOGY,Aug.1999,10(4)∶501～5053作物生長模擬模型及其應(yīng)用33楊京平王兆騫(浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,杭州310029)【摘要】論述了作物生長模型在國內(nèi)外的研究及其發(fā)展過程,作物模型的機理及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用,對作物生長模型在生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題及今后的發(fā)展方向進行了討論.關(guān)鍵詞作物生長模型模擬應(yīng)用Cropgrowthsimulationmodelanditsapplication.YangJingping

2、andWangZhaoqian(InstituteofAgriculturalE2cology,ZhejiangUniversity,Hangzhou310029).2Chin.J.Appl.Ecol.,1999,10(4):501～505.ThispaperreviewedthepresentsituationofrelatedstudydevelopmentofCropGrowthSimulationModel(CGSM),anditsmechanismandroleinagriculturalproductio

3、n.Theexistingproblemsofthemodelinapplicationanditsdevel2opmentaldirectioninfuturewerealsodiscussed.KeywordsCropgrowthmodel,Simulation,Application.員在作物生長模擬模型上進行的研究工作已經(jīng)推出了1引言[6,12,16,30,34]幾種主要的模擬模型(表1).從作物生長作物生長模擬技術(shù)是60年代初在歐洲及美國出模型的結(jié)構(gòu)來看,它包括了作物生長發(fā)育的一些主要現(xiàn)的,其思想方法是從工

4、業(yè)生產(chǎn)分析所用的系統(tǒng)工程過程:光合作用過程、養(yǎng)分攝取(地下根系的生長動方法借鑒而來.1965年荷蘭的作物生長系統(tǒng)分析及模態(tài))、同化產(chǎn)物分配、蒸騰作用過程、生長和呼吸作用、[11]擬先驅(qū)deWit擴展了前人的有關(guān)作物對光截獲和轉(zhuǎn)葉片的生長與擴展和形態(tài)發(fā)育與衰老過程.大多數(shù)化、葉層光合作用的知識,并構(gòu)建了作物冠層的光合作模型都結(jié)合了上述所列的主要過程,并以多種方式來用模型[19].他的開創(chuàng)性工作及后來的類似研究,加上處理這些過程.由于作物生長系統(tǒng)的復(fù)雜性,因此要建計算機科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,導(dǎo)致在作物光合作用、生立的模型必

5、須考慮各種外界的環(huán)境因素與變化過程對長過程模型研究的廣泛開展[3,20,23].現(xiàn)今,在工業(yè)發(fā)作物本身的影響,這必然使模型變得龐大而失去實際達的國家,仿真模擬已經(jīng)成為廣泛使用的技術(shù)工具,但意義.為此1982年deWit和PenningdeVries提出了[12]在發(fā)展中國家仍然處在起步階段.近十幾年來,美國及將作物生長模擬劃分為4個水平,1)生產(chǎn)水平1:潛在生產(chǎn).作物生長在水分與養(yǎng)分充分保證的條件下,國際上的主要農(nóng)業(yè)研究刊物都發(fā)表了許多有關(guān)作物生其生長速率與產(chǎn)量潛力僅受溫度與光照條件影響.2)長模型的研究與應(yīng)用的論文

6、.在全球主要有兩大研究生產(chǎn)水平2:水分限制下的生產(chǎn).作物生長過程中部分機構(gòu)在進行作物生產(chǎn)模擬研究、應(yīng)用與推廣工作,即荷時期受到水分短缺的影響,但養(yǎng)分充足.3)生產(chǎn)水平蘭的瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)的理論生態(tài)系(TPE2WAU)、3:N素限制下的生產(chǎn).作物生長過程中部分時期受到土壤肥力與農(nóng)業(yè)生物研究所(AB2DLO)及美國的德州N素短缺的影響,其他時期受到水分與氣候因子的影大學(xué)實驗站和國際農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣網(wǎng)絡(luò)(IBSNAT),澳響.4)生產(chǎn)水平4:養(yǎng)分限制下的生產(chǎn).作物生長過程大利亞及歐洲現(xiàn)在也在研究開發(fā)作物生長及農(nóng)業(yè)生態(tài)中部分時期

7、受到P素或其他礦物元素短缺的影響,其模型.余時期受到N素、水分和氣候因子的影響.在上述42作物生長模擬模型種情況下,考慮害蟲、雜草的影響將進一步降低作物的[12,26,30][12]產(chǎn)量.但是實際作物生長過程并非如上所述的模型是對所研究的系統(tǒng)簡化與概要的描述,因4種情況.對照表1所列的作物生長模擬模型,目前所此作物生長模擬模型是利用計算機技術(shù)借助數(shù)學(xué)模型研究與開發(fā)的作物生長模型主要是在第一及第二生產(chǎn)對作物2土壤2大氣系統(tǒng)中作物的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成水平上較多,而在第三水平的作物生長模型則仍在研與外界環(huán)境的系統(tǒng)組成與變化

8、進行動態(tài)仿真的過程.3荷蘭及國際水稻研究所合作資助項目(SARP2Ⅲ).這種模擬是對作物生理生態(tài)過程的動態(tài)與概要描述.33通訊聯(lián)系人.由于計算機科學(xué)的發(fā)展,目前國內(nèi)外一些研究人1997-05-20收稿,1997-10-27接受.502應(yīng)用生態(tài)學(xué)報10卷表1國內(nèi)外研制的主要作物生長模擬模型Table1Maincropgrowthmodeldeve