ORYZA2000在江汉平原中稻生长模拟中的适用性初探

利用荆州市农业气象试验站2001年逐日气象观测数据和中稻生育期、生物量观测资料,对ORYZA2000作物参数进行校正,获取了丰两优1号的发育期速率、分配系数、比叶面积等基本作物参数,并利用2000年、2002年的观测数据和观测资料对模型适应性进行了检验.结果表明,ORYZA2000能够比较准确地模拟中稻的生物量、叶面积动态变化趋势及最终产量.     

夏玉米光合产物分配及生物量的动态模拟研究

为揭示夏玉米干物质积累与分配规律及给作物栽培提供参考，本研究在山西霍泉灌溉试验站连续两年进行夏玉米灌溉试验，每年均设置高水、低水、零水3个处理，继而利用玉米生长相关性、相对生长速率等数据建立分配系数和分配指数两种模型进行夏玉米光合产物分配与转移的模拟研究，并以确定性系数(R²)、标准化均方根误差(nRMSE)为标准，对模拟结果进行评价。结果表明：(1)玉米各器官干物质重实测值与两种模型模拟值的R²均在0.95以上，nRMSE在20%以下；(2)两种模型在模拟穗重时，模拟效果差异不明显，模拟茎重和叶重时，分配系数模型模拟效果优于分配指数模型；(3)不同生育期水分胁迫对各器官分配系数有不同的影响，对分配指数影响不明显；(4)收获期前，水分胁迫使茎、叶光合产物转移率增大，穗光合产物转移率减小。综之，分配系数和分配指数两种模型操作实用性均较强，但前者机理性强、各器官光合产物转移率的变化趋势与实际较为一致，后者直观易懂、计算简单，总体上分配系数模型略优于分配指数模型。     

玉米叶面积指数的普适增长模型

建立了1个模拟叶面积指数动态变化的扩充的Logistic模型,利用禹城、沈阳的玉米叶面积指数(LAI)实测资料进行了拟合,结果表明,此模式是模拟叶面积指数随地理位置、品种、播期、密度变化的统一模型,对叶面积指数与积温间关系的分析,综合了不同地理位置、不同品种、不同播期、不同密度的叶面积指数资料,得到1条相对叶面积指数变化曲线,可反映特定区域作物叶面积指数的动态变化,也可用于区域作物产量模拟和遥感估产的研究.     

玉米叶面积指数的普适增长模型

建立了1个模拟叶面积指数动态变化的扩充的Logistic模型,利用禹城、沈阳的玉米叶面积指数(LAI)实测资料进行了拟合,结果表明,此模式是模拟叶面积指数随地理位置、品种、播期、密度变化的统一模型．对叶面积指数与积温间关系的分析,综合了不同地理位置、不同品种、不同播期、不同密度的叶面积指数资料,得到1条相对叶面积指数变化曲线,可反映特定区域作物叶面积指数的动态变化,也可用于区域作物产量模拟和遥感估产的研究。     

应用农田水量平衡原理计算三种蔬菜的需水量和作物系数

根据田间水分和肥料最优控制下测定的土壤水分，利用农田水量平衡原理分别计算了花椰菜、苋菜和菠菜生长期内的作物需水量。根据作物需水量和气象资料计算的参考作物蒸散量，计算3种蔬菜在不同生育期内的作物系数。结果表明，花椰菜、苋菜和菠菜在整个生长期内的需水量分别为223．8mm,144.9mm和148.1mm；作物系数的平均值分别是0．68，0．94和0．65；除苋菜的作物系数与叶面积指数的拟合关系相关性不显著外，花椰菜和菠菜的作物系数与叶面积指数呈对数函数关系。     

甘薯生长发育模拟模型的初步研究 Ⅰ.光合作用和干物质生产与分配

光合作用和干物质的生产与分配模型是作物生长模型模型中最基础的部分，在试验的基础上，以徐薯１８为例建立模型。光合作用模型以门司一佐伯的模型为基本蓝图，增加了温度因子对光合强度影响的研究，干物质分配模型打破了传统的采用分配系数的方法，引入潜在生长和实际生长的概念，根据不同的时期、不同的优先等级分配光合产物，使光合产物的分配也建立在一个动态的过程之中。模型验证结果表明，块根和拐子的模拟精度较高，茎、叶片、叶柄次之，纤维根的模拟误差较大。     

新疆典型绿洲农田陆面过程特征的模拟研究

【目的】验证Co LM陆面模式对新疆典型绿洲农田生态系统的模拟效果,分析绿洲农田生态系统陆面过程特征。【方法】利用新疆沙湾县典型绿洲农田站点乌兰乌苏试验站2009~2010年两年的气象数据驱动陆面模式,验证模型精度,分析新疆典型绿洲农田生态系统能量分配,及其日、季变化特征。【结果】乌兰乌苏站站点能量通量表现为净辐射通量潜热通量感热通量,能量分配以潜热通量为主;Co LM陆面模式对站点能量通量的模拟结果较好。【结论】模型对各个能量分量的日变化、季节变化特征模拟均较好,但是对感热通量在农田生长季的模拟不理想,模拟值较高。     

冬小麦-夏玉米农业气象自动化观测技术评估

2016—2020年在河南省郑州、鹤壁、黄泛区3个国家一级农业气象试验站，利用航天新气象科技有限公司、河南中原光电测控技术有限公司2个厂家5套观测设备，对冬小麦-夏玉米的发育期、冠层高度、密度、叶面积指数、干物质质量等进行连续自动化观测试验，并同时开展人工对比观测。结果表明，冬小麦发育期自动观测误差大都在4 d以内，返青、拔节误差在5 d以上，需辅以人工观测；冠层高度自动观测平均误差多在10 cm以下；生育期内密度波动较大，自动化观测效果较差。夏玉米发育期自动化观测误差大都在4 d以下，拔节、乳熟和成熟暂需辅以人工观测；密度、冠层高度自动观测效果较好。冬小麦和夏玉米发育期、生长状况评定、冠层高度及玉米密度自动观测效果较好，优化后可业务推广应用；而叶面积指数、干物质质量识别效果较差，尚不具备业务推广条件，需改进算法或识别技术。     

东北玉米叶面积指数动态模拟模型研究

利用2009年沈阳玉米叶面积指数(LAI)及相关数据资料,通过Matlab软件中的cftool拟合出模型参数,建立叶面积指数动态变化模拟模型,并提出了相对叶面积指数( RLAI)和相对积温(RDD)的概念.用2008年吉林和2010年沈阳的相关数据资料进行检验,标准误差RMSE(root mean squared error)以及决定系数r2(determinants of coefficient)分别在0.21和0.98左右,在误差范围内;总体看,模型可较好地模拟东北玉米不同生育阶段叶面积指数的动态变化,也可用于作物生长、产量模拟以及对作物的生长监测和遥感估产.     

基于便携式作物生长监测仪的水稻生长指标光谱监测研究

为验证作物生长监测仪无损监测水稻各项长势指标的准确性,并建立基于CGMD302作物生长监测光谱仪的水稻叶面积指数、生物量、氮积累量的监测模型。本研究通过实施5个氮素水平的水稻田间实验,采用甬优538和浙优18 2个水稻品种,利用仪器监测水稻冠层从分蘖期至灌浆期归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),同步测定水稻叶面积指数、生物量和氮积累量3个农学参数,分析水稻叶面积指数、生物量、氮积累量随移栽后天数的动态变化,分别建立了叶面积指数、生物量、氮积累量与作物生长监测仪所测得光谱参数之间的预测模型。结果发现,水稻叶面积指数、干物重和氮积累量随施氮水平的增加而增大,随移栽后天数的增加逐渐变大。甬优538和浙优18在各个生育时期NDVI、RVI与叶面积指数、生物量、氮积累量的R²值均在0.7以上,具有极显著的相关性。构建的全生育期NDVI、RVI与叶面积指数、生物量和氮积累量呈指数函数关系,R²值均在0.75以上。因此,本研究所采用的作物生长监测仪器可用于准确地获取水稻冠层的NDVI和RVI,实时有效地反映和监测水稻的生长状况。     

湘西武陵山区单季稻生长发育及物质生产的研究:Ⅱ.不同海拔播期对杂交稻物质生产的影响

同一海拔随播期的推迟，叶面积增长速度加快，最大叶面积指数升高，而最大叶面积出现的生育期推迟，保持较大叶面积的时间缩短，灌浆期叶面积衰亡速度加快，同时，晚播使干物质生产的速度在插秧后至减数分裂期较快，而使灌浆期物质累积速度减慢；分蘖期及孕穗期的作物生长率随播期的推迟变化较平稳略呈上升的趋势，而结实或变化稍大，有下降趋势。结合产量分析认为，低海拔地区宜于4月上旬播种，中海拔地区适宜4月上中旬播种，高海拔区4月中旬播种较合适。     

改进FAO双作物系数法估算夏玉米蒸散量

为了更加准确地估算淮北平原夏玉米(Zea mays L.)蒸散量,基于安徽省蚌埠市五道沟水文试验站实测的叶面积指数数据,对FAO双作物系数法中的基础作物系数(K_(cb))和土面蒸发系数(K_e)的计算方法进行改进;并以2016、2017两年基于蒸渗仪实测的夏玉米蒸散量对FAO双作物系数法和改进双作物系数法的估算结果的准确性进行评估。结果表明,改进双作物系数法在夏玉米各生长阶段及全生育期的估算结果准确性都高于FAO双作物系数法;改进双作物系数法在夏玉米拔节期至抽雄期的蒸散量计算中改进效果最为明显。说明改进双作物系数法更适用于淮北平原夏玉米蒸散量的估算。     

春小麦NPK营养效率基因型差异的生理机理研究：Ⅱ.光合能力？…

采用田间试验方法，在不施肥与施肥条件下，比较了耐低ＮＰＫ养分的高、中、低效基因型小麦的光合能力差异。结果表明，耐低ＮＰＫ养分的高效基因型在不施肥条件下的叶面积姚合势和作物生长率较高，相对叶面积指数、相对光合势、相对净同化率和相对作物生长率亦较高；低效基因型正相反。相关分析表明，小麦相对产量与相对面积指数、相对光合势、相对净同化率和相对作物生长率呈显著正相关。因此，耐低ＮＰＫ养分的高效基因型在不施肥     

不同水氮处理对膜下滴灌烤烟叶面积指数的影响

为了研究不同水氮处理对烤烟叶面积指数的影响,依据烤烟生长习性设计了13种水氮处理方式,并且基于移栽后时间建立了余弦模型、指数模型和线性模型来对烤烟叶面积指数进行动态模拟,利用均方差、相关系数以及作物生长规律对模型进行检测与比较。结果表明:指数模型的模拟值与实测值之间均方差最小,仅为0.0712~0.1325,相关系数最高,达到0.9914~0.9975,且符合作物生长规律,能够很好地预测烤烟叶面积指数的动态变化过程;不同的水氮处理对烤烟叶面积指数产生显著影响,灌溉量和施氮量大体上与烤烟叶面积指数呈现正相关,但是两者的过多使用会在一定程度上抑制烤烟的生长发育;同时,在相同灌溉量和施氮量条件下,膜下滴灌方式所得的最大叶面积指数比传统沟灌的增大了16.76%,说明膜下滴灌技术对烤烟的生长发育起到了很好的促进作用。     

不同氮素水平下辣椒叶面积指数动态模型

为给辣椒生产中氮素优化管理提供理论依据，选用3个辣椒品种(‘黔辣10号’‘黔椒5号’‘中椒6号’)基于5个氮素水平(N0~N4:0.00、51.75、103.50、155.25和241.50 kg/hm²)小区试验数据，定量分析了不同氮素水平下辣椒叶面积指数与生理发育时间的动态变化，构建了辣椒叶面积指数动态变化模型，并量化了模型参数与氮素水平间定量关系。结果表明:1)辣椒叶面积指数随生理发育时间呈单峰曲线变化，随氮素水平提高先上升后降低。辣椒叶面积指数变化速率随生理发育时间整体呈单峰曲线变化；2)采用分段函数模拟辣椒叶面积指数动态变化，检验结果显示:决定系数R²均在0.95以上，相对根均方差(RRMSE)均<20%，模拟效果较好；3)模型参数PDT_half表征叶面积指数峰值出现的时间顺序，与氮素水平呈线性正相关，其余参数与氮素水平呈二次回归函数关系；4)辣椒最大叶面积指数和平均叶面积指数随氮素水平提高呈先上升后降低趋势。本研究构建的辣椒叶面积指数动态模型预测效果较好，具有更强的生物学意义和一定的实用性，可为辣椒优质高产栽培提供理论基础。     

春玉米最大叶面积指数的确定方法及其应用

玉米叶面积指数达到最大时光合产物基本停止向营养器官分配,是玉米进入生殖生长阶段的标志.对锦州农田生态系统野外观测站2005-2011年多品种的春玉米大田试验资料分析发现春玉米最大叶面积指数出现于吐丝后2周左右,提出了春玉米叶面积指数达到最大时的积温指标,即播种至叶面积指数最大时的≥10℃有效积温为1085.3℃·d和(或)出苗至叶面积指数最大时的≥10℃有效积温为1010.4℃·d.在此基础上,采用修正的Logistic方程构建了春玉米相对叶面积指数动态普适模型.研究结果为准确模拟春玉米叶片生长及光合产物分配提供了依据.     

小麦生长模型WCSODS在河南的应用研究（征文）

基于WCSODS的需求，分别设置了播期和氮肥试验，调试了小麦品种参数，检验了WCSODS在河南麦区的应用效果。结果表明： 1) WCSODS系统对河南麦区小麦生育期和产量的模拟精度较高，全生育期模拟值与实际观测值仅相差1～2d，拔节期和抽穗期模拟相差较大，分别为4～6d和2～5d，产量模拟相差4.5～20kg/667m2; 2)WCSODS以绿叶分配指数和地上部干重为基础，对小麦叶面积指数的变化动态进行模拟，它从方法上避免了因对叶面积定量计算而造成的误差，同时也考虑了叶面积指数的增大对茎蘖动态的限制，涵盖了不同茎蘖能力的小麦品种，具有较好的通用性。结果显示其对叶面积、茎蘖数及干物重的模拟值与实测值比较吻合，相关系数达到0.9877～0.9995；3)WCSODS需要改进的问题是没有考虑氮肥胁迫对小麦生长发育的影响。     

不同水氮处理对膜下滴灌烤烟叶面积指数的影响

为了研究不同水氮处理对烤烟叶面积指数的影响,依据烤烟生长习性设计了13种水氮处理方式,并且基于移栽后时间建立了余弦模型、指数模型和线性模型来对烤烟叶面积指数进行动态模拟,利用均方差、相关系数以及作物生长规律对模型进行检测与比较。结果表明:指数模型的模拟值与实测值之间均方差最小,仅为0.0712⁰.1325,相关系数最高,达到0.99140.1325,相关系数最高,达到0.9914⁰.9975,且符合作物生长规律,能够很好地预测烤烟叶面积指数的动态变化过程;不同的水氮处理对烤烟叶面积指数产生显著影响,灌溉量和施氮量大体上与烤烟叶面积指数呈现正相关,但是两者的过多使用会在一定程度上抑制烤烟的生长发育;同时,在相同灌溉量和施氮量条件下,膜下滴灌方式所得的最大叶面积指数比传统沟灌的增大了16.76%,说明膜下滴灌技术对烤烟的生长发育起到了很好的促进作用。     

不同CO2浓度变化下干旱对冬小麦叶面积指数的影响差异

叶面积指数是作物生长状况的一个重要表征参数,也是研究陆地生态系统的一个重要的参数.当今世界温室气体排放逐年上升,气候变暖趋势明显,对气候变化敏感的农业将受到影响.在全球变化的背景下,采用农业技术转移决策支持系统(DSSAT)系统,通过在黄淮海平原典型站点模拟3种CO2浓度条件下冬小麦在水分充足和水分亏缺2种情境下的生长过程,分析不同CO2浓度下水分亏缺对冬小麦叶面积指数的影响差异.研究发现,CO2浓度升高对叶面积指数增长有促进作用,且在干旱情况下对叶面积指数的正效应比湿润情况下更为明显,在CO2浓度倍增条件下,发生水分亏缺的作物叶面积指数数倍增长.研究结论有助于分析CO2浓度变化对农作物生长过程的影响,为农田水分管理提供依据,又为估算叶面积指数提出了一种模型的方法.     

三种胡麻生长模型对现蕾期和青果期干旱胁迫响应能力的比较

本研究利用不同胡麻品种、不同干旱程度的大田试验数据，检验、评估3种作物模型干旱胁迫效应算法的精确性，及其在现蕾期、青果期干旱胁迫处理下对胡麻蒸腾速率、气孔导度、叶面积指数及籽粒产量4个指标的模拟预测能力。模拟结果表明，干旱胁迫使胡麻蒸腾速率、气孔导度、叶面积指数和籽粒产量降低。3种作物模型干旱胁迫效应算法可以模拟出胡麻生理生化指标在各干旱处理下的变化趋势，但模拟效果不够理想。3种干旱胁迫效应算法均低估了籽粒产量。综合考虑，WOFOST模型干旱胁迫效应算法对籽粒产量、蒸腾速率的模拟效果最好，APSIM模型干旱胁迫效应算法对气孔导度的模拟效果最好，DSSAT模型干旱胁迫效应算法对叶面积指数的模拟效果最好。