作物生长模拟模型的开发应用进展

论述了作物生长模拟模型的开发研究进展和模型的应用情况，并对作物生长模拟模型今后的研究提出了自己的见解。     

作物生长模拟模型的开发应用进展

论述了作物生长模拟模型的开发研究进展和模型的应用情况，并对作物生长模拟模型今后的研究提出了自己的见解     

丹阳市作物及种植制度气候产量潜力的计算机模拟与分析

运用计算机作物生长模拟模型对江苏省丹阳市的主要粮食作物及种植制度的气候产量潜力进行了分析.结果表明,模拟的作物气候产量潜力以玉米、单季稻为最高.单季稻对当地的光、热、水资源利用较充分,现实产量达到气候潜力的78.2%.模拟的2种种植制度(麦-单季稻,麦/玉米-稻)的气候潜力表明,三熟比二熟高3000kg/hm~2,排水良好,小麦产量可以达到或接近气候潜力,玉米的气候产量潜力则受到生长期内降水量年际变化影响较大.在丹阳市引进春玉米的种植制度,可以充分利用当地的水热资源,提高全年产量及改善单一的种植制度。     

气候数据可预测作物歉收

<正>据报道,一个由日本、美国、英国等多国人员组成的国际小组提出,气候数据可以在收获前的几个月帮助预测某些农作物的歉收情况。研究人员发现,用计算机模型可以提前3个月预测全球约20%的小麦和水稻产地是否会歉收。     

作物生长模型同化SAR数据模拟作物生物量时域变化特征(英文)

生物量是监测作物长势的一个重要指标,可以反映作物的生长状况,和作物产量有密切关系。遥感获取生物量的方法之一是通过基于矢量辐射传输方程的微波冠层散射模型反演,但多数模型反演方法并未考虑作物生物量在不同阶段的变化特征。运用数据同化方法,将 SAR 数据提取的生物量信息和作物生长模型结合,描述作物生物量与时间变化的关系,提高生物量估测精度。通过分析生物量和 SAR 数据提取的后向散射系数的时域变化关系建立反演模型估算生物量。在构建代价函数的基础上,采用共轭梯度法对生长模型参数进行优化,使模型估算的生物量和SAR 数据反演的生物量差值最小。结果表明,引入 SAR 数据修正后的作物生长模型模拟生物量和实测值的时间分布基本吻合,且比未引入 SAR数据的结果精度有明显提高。因此采用 SAR 数据提取的作物实时生长信息可以修正作物生长模型关键参数以提高模拟生物量的精度。     

黑龙江省作物气候生产潜力估算

文章计算了黑龙江省75个县市3种主要作物的光温生产潜力和气候生产潜力,讨论了黑龙江省作物气候生产潜力的稳定性。结果表明,黑龙江省光温及气候生产潜力差异较大,且从北到南呈增加趋势;气候生产潜力越大的地方,变率越小;气候生产潜力越小的地方,变率越大。     

作物生长模拟模型在农业气象业务中的应用研究

农业与气象有着非常密切的联系,最近几年,关于农业气象条件评价的研究和实际的业务已经取得了显著的进步和发展,并研制出来很多定量定性分析和研究的模型,模型在研究过程中,其动态跟踪的能力还远远不足,而且模型在进行统计过程中多数都会采用数理统计和单个要素考虑为主。     

作物生长模拟模型及其在设施园艺生产中的应用

介绍了作物生长模拟模型在国内外的发展现状和应用效果,以及作物生长模拟模型在设施园艺中的应用现状;分析了建立园艺作物生长模拟模型的可行性、必要性;提出了建立园艺作物生长模型的策略,并对作物生长模拟模型在设施园艺中的应用前景进行了展望.     

作物生长模拟模型的研究与应用

作物生长发育模型与模拟是近40年来国际学术界的一个新的生长点,目前已发展为当今最为活跃的农业前沿性研究领域之一,是数字农业的重要基础和关键技术。上世纪90年代以来,作物模拟继续朝着应用多元化方向发展,作物生长模型的机理性和预测性不断得到改进和提高。现作物模型已成功地应用于农业生产及资源环境的管理中,从而在社会经济发展中将会起着日益重要的作用。文章系统介绍了作物生长模型发展的4个主要阶段,指出了各阶段生长模型的研究进展,并对模型的建立过程及涉及的关键技术进行阐述,指出生长模型在农业生产和科研中的应用。     

EPIC模型中作物生长与产量形成的数学模拟

侵蚀和生产力影响估算模型EPIC是世界上较有影响的水土资源管理和作物生产力评价动力学模型。文章简要介绍了EPIC模型中描述作物生长、产量形成和环境胁迫的主要数学方程,有助于理解EPIC模型模拟作物生长与产量形成的基本原理和基本过程,可供我国作物生长模拟与生产力定量评价研究中借鉴。最后指出了该模型中需要改进之处。     

基于作物生长模型的农业干旱灾害风险动态评估

在阐述干旱灾害风险基本概念的基础上,分析了农业干旱灾害风险动态评估的难点。通过作物生长模型——DNDC模型模拟作物逐日生长,得到最终的粮食产量。采用情景分析方法,对不同气象条件下的作物产量进行估计,进而计算作物粮食因旱损失,实现农业干旱灾害风险动态分析。研究选择辽宁省为研究区,以玉米作物为代表,空间分析单元为县级行政区,利用15年的序列数据进行粮食因旱损失评估,模型模拟辽宁省的总误差控制在15%左右。风险分析结果表明,辽宁省西北部地区干旱灾害风险高于其他地区,这也与辽宁省干旱实际情况相吻合。     

基于遥感反演作物冠层温度的作物生长模拟和预报

利用作物冠气温差可以计算作物生长水分胁迫系数.用遥感信息估算作物冠层温度并且利用气象站的气温资料,通过冠气温差计算作物水分胁迫系数,并引入作物生长模拟模型,就实现动态和连续的作物监测及预报作物产量.本文对建立遥感-作物模拟复合模型的基本原理进行了探讨,并提出建立遥感-作物模拟复合模型所涉及的计算方法,但整体研究方法还有待进一步的验证.     

基于WOFOST作物生长模型的冬小麦干旱影响评估技术

为了反映作物与干旱的相互关系,人为再现干旱灾害对作物产量的影响程度,选择华北地区冬小麦干旱灾害为研究对象,对作物生长模型WOFOST在区域上进行适应性进行分析、检验的基础上,然后利用区域作物模型实现干旱灾害对作物影响定量分析和动态评估.以减产率和气象条件作为灾害严重程度划分的标准,利用数值模拟试验,确定导致减产的主要气象因子及其量值,对研究区干旱灾害进行影响评估,包括典型灾害年份影响评估和年代际灾害影响评估,并给出了评估结果.     

甘蔗生长模型研究进展

作物生长模型在农业生态研究、作物管理、产量预测以及农业技术推广等过程中发挥着重要的作用。对甘蔗作物生长模型的研究与发展进行综述和回顾,对应用最广泛的2个主要模型(澳大利亚APSIM–Sugarcane和南非CANEGRO)的优势及差异进行了比较分析,并对AUSCANE和QCANE等其他甘蔗模型作了介绍。对甘蔗模型在生产应用中存在的问题和今后的发展方向进行了展望。     

基于光作用的虚拟植物生长模拟与可视化研究

虚拟植物生长模拟研究是数字林业的研究热点。为了在植物生长过程模拟中考虑植物的生理特征,真实地 反映不同光照条件对植物各组织器官形态结构及生长发育特征的影响。基于植物的光生长环境仿真,提出了一种 基于光照模型的植物器官形态结构动态演替生长算法。采用双三次Bezier 曲面构建植物叶片组织器官,并引入曲 面影响因子、植物光属性因子,对植物形态结构和叶序分布进行真实感建模。根据光照对植物叶片生长发育的影 响,提出了基于光作用的碳汇动力学仿真和植物分枝结构的动态演替方法。为了验证本算法的有效性,依据不同 光照条件下绿萝的生理特征数据,对该生长模型算法进行了有效验证,获得了较好的真实感效果。      

基于中国气象卫星数据的乌克兰农作物长势监测

【目的】 利用我国第二代风云极轨卫星（FY-3C与FY-3D）的归一化植被指数（NDVI）数据,对乌克兰农作物长势进行持续监测,为及时且准确掌握乌克兰作物生长状况提供科学依据。【方法】 文章基于当旬NDVI值与过去多年历史平均值构建的NDVI差值模型、以及当旬NDVI值与历史平均值绘制的时间序列曲线,动态监测2022年3—7月乌克兰冬季作物生长状况。基于NDVI差值模型,从3月上旬开始,以旬为尺度绘制作物长势分布图,并根据NDVI差值模型计算结果,将作物长势划分为5个等级：差、较差、正常、较好和好。同时,乌克兰全境,尤其是俄罗斯相邻的北部和东部5个州的NDVI平均值被用于绘制作物生长时间序列曲线。【结果】 结果显示,2022年3—7月初,乌克兰的农作物长势呈“前期较差,后期较好”的状态,整体优于多年均值。生成的NDVI时间序列曲线显示,4月上升略有滞后,4月底到6月底逐步升高,7月初NDVI值略有下降,但仍高于过去多年的平均值。【结论】 上述结果证明乌克兰冬季作物的生长状况并未因俄乌冲突的发生和持续受到严重影响。     

A simulation of winter wheat crop responses to irrigation management using CERES-Wheat model in the North China Plain

To improve efficiency in the use of water resources in water-limited environments such as the North China Plain(NCP), where winter wheat is a major and groundwater-consuming crop, the application of water-saving irrigation strategies must be considered as a method for the sustainable development of water resources. The initial objective of this study was to evaluate and validate the ability of the CERES-Wheat model simulation to predict the winter wheat grain yield, biomass yield and water use efficiency(WUE) responses to different irrigation management methods in the NCP. The results from evaluation and validation analyses were compared to observed data from 8 field experiments, and the results indicated that the model can accurately predict these parameters. The modified CERES-Wheat model was then used to simulate the development and growth of winter wheat under different irrigation treatments ranging from rainfed to four irrigation applications(full irrigation) using historical weather data from crop seasons over 33 years(1981–2014). The data were classified into three types according to seasonal precipitation: 100 mm, 100–140 mm, and 140 mm. Our results showed that the grain and biomass yield, harvest index(HI) and WUE responses to irrigation management were influenced by precipitation among years, whereby yield increased with higher precipitation. Scenario simulation analysis also showed that two irrigation applications of 75 mm each at the jointing stage and anthesis stage(T3) resulted in the highest grain yield and WUE among the irrigation treatments. Meanwhile, productivity in this treatment remained stable through different precipitation levels among years. One irrigation at the jointing stage(T1) improved grain yield compared to the rainfed treatment and resulted in yield values near those of T3, especially when precipitation was higher. These results indicate that T3 is the most suitable irrigation strategy under variable precipitation regimes for stable yield of winter wheat with maximum water savings in the NCP. The application of one irrigation at the jointing stage may also serve as an alternative irrigation strategy for further reducing irrigation for sustainable water resources management in this area.     

利用作物模拟模型辅助决策小麦新品种推广初探

在田间试验和前人研究的基础上,以比较成熟的CERES—WHEAT模型为研究工具,以我国的主要作物小麦为研究材料,探讨了作物模型在区域试验和良种评价方面的潜在应用。目的在于应用作物模型的动态性和预测性功能,利用品种已有生理和遗传参数以及各地的气象、土壤资料,对冬小麦不同品种同一地点和同一品种不同地点的生育期、物候期、产量和产量构成因素进行预测,并与实测值进行比较,最后对品种的生态适应性进行综合评价,并在品种产量表现和生态适应性等方面为品种区域试验和良种推广提供决策的依据。辅助指导和决策河北省小麦新品种引进、试验和推广,提出了作物模拟模型辅助决策小麦新品种推广的应用模式。