利用CERES模拟模型作水稻栽培模拟试验

本文在介绍 CERES(作物一环境资源综合系统)水稻模拟模型基础上,利用 DSSAT(农业技术转让的决策支持系统)支持下的该模型以水稻栽培中的产量潜力、播期、施肥、灌溉、气象因子为对象进行了模拟试验,为优化的栽培决策制定提供了重要的依据。     

CERES-Rice在水稻氮肥管理中的应用与分析

利用CERES Rice做模拟试验,分析了施氮量和氮肥运筹对水稻产量形成的影响。结果表明:当施氮水平较低时,CERES Rice能较好地模拟施氮量对水稻产量形成的影响,但在施氮水平较高的情况下,CERES Rice的模拟结果不太理想。模型能反映不同N肥运筹下模拟水稻产量的差异,但不能反映高产栽培的施氮特征。结合试验资料进一步分析认为,误差产生的原因是模型中仅用氮素丰缺因子对光合效率进行订正,而没有考虑氮素对物质分配和转移的作用。     

美国CERES作物模拟模型及其应用

一、CERES作物模拟模型的研究概况 作物模拟模型的研究,是伴随着计算技术的发展而兴起的。在发达国家它是用于改造传统农业的有效工具,它的出现和广泛应用标志着世界农业发展进入了信息时代。美国的CERES(Crop Environment Resource Synthesis)作物模拟模型是目前世界上应用最广的作物模型之一。     

一种用于评价全球气候变化对中国南方水稻生产影响的效应模型--RCCMOD

将自主研制的水稻栽培计算机模拟优化决策系统(RCSODS)改造为适于全球气候变化影响评价的水稻效应模型(RCCMOD);利用中国南方9个有代表性样点的水稻区域试验资料与同期同地的天气资料,对RCCMOD进行可靠性检验;将RCCMOD分别在研究区域基准气候(Baseline)和3种基于大气环流模型(GCMs)的(2×CO2)气候变化情景下运行,并将模拟结果与同样条件下CERES Rice模型的模拟结果进行了比较,两者基本一致。     

农业发展系统方法国际讨论会

农业发展系统方法国际讨论会于1991年12月2—6日在泰国曼谷亚洲理工学院召开。这次会议由国际水稻研究所(IRRI)联合国际基准土壤网农业技术转让(IBSNAT)、水稻生产系统分析与模拟(SARP)、荷兰农业生物研究中心(CABO)、荷兰农业大学理论生产生态系(TPE)和亚洲理工学院(AID)组织的。会议目的是报告农业系统     

不同农业气候区域小麦施肥效应模拟及其双标图分析

分析了山西省278个试验点的农业气候区域及其不同土地肥力的小麦施肥试验数据,收集了10 a(2001—2011年)逐日天气资料以及土壤资料,并将这些数据输入CERES─Wheat小麦生长模拟模型,用试错法确定各农业气候区域及其不同土地肥力下小麦品种的遗传参数。将调好的遗传参数、逐日天气资料、土壤资料、施肥处理等输入CERES─Wheat模型,模拟山西省8个农业气候区域及4个土地肥力等级的小麦施肥效应,并对试验结果进行双标图(GGEbiplot)分析。用图解法分别建立了山西省农业不同气候区域及不同土地肥力小麦施肥增产效应模式、产投比模式、施肥利用率模式,旨在揭示不同施肥处理间和不同区域及不同地力间的增产效应和产投比差异,提出合理的施肥方案。     

美国对全球气候变化影响评价的研究

笔者于1990—1991年,曾两次应邀出席了由美国环境保护署(简称EPA)召开的题为“全球气候变化对世界粮食生产的影响”国际研讨会,现将EPA对全球气候变化影响评价的研究介绍如下。 一、粮食生产 EPA目前主要选用两种成功的作物模型,即CERES(作物—环境资源综合系统)和SOYGRO(大豆生长模拟模型)作为效应模型,并与上述区域性气候变化情景耦合,分别在当前气候(BASE)与各种CO_2倍增气候情景下运行,以分析未来气候变化对美国和全球粮食生产的影响。     

东北平原农作物生产力及固碳能力模拟

拟探明未来气候变化对东北平原作物生产以及农业植被对日益升高的大气CO2固定能力的影响,为政府决策提供依据。该研究采用CERES系列模型与3种大气环流模型耦合的方法,评价了CO2倍增时气候变化对东北地区4种主要作物(大豆、玉米、小麦和水稻)生产力、水分状况以及固碳能力的影响。结果显示:未来(2040年)东北地区玉米和水稻生育期分别缩短27 d和29 d,大豆和春小麦生育期只缩短13 d和9 d;雨育大豆模拟生物量较当前值平均增幅高达50%,灌溉水稻和雨育玉米生物量较当前值增幅分别为10%和6%左右,而雨育春小麦的情况较复杂,其生物量易受到气候变化的干扰;未来气候变化可使研究区域作物固碳能力从3.82 t/hm2提升到4.39 t/hm2。表明:气候变暖使作物生育期缩短;CO2倍增,大豆生产力提高显著,水稻和玉米生产力略有增加,春小麦由于对水分敏感而生产力不稳;当前东北平原农业植被的固碳能力偏弱,未来气候变化有助于农业生产力的提高及农业碳汇功能的强化。     

国际水稻病虫害计算机模拟研讨会

由荷兰农业生物研究中心(CABO)和国际水稻所(IRRI) 主办,印度中央水稻研究所(CRRI)主持的国际水稻病虫害计算机模拟研讨会(International Workshop on Simulation of Impact of Pests and Diseases on Rice)于1991年4月15—20日在印度奥里萨邦克塔克市召开。来自荷兰、印度、菲律宾、泰国、马来西亚、斯里兰卡、中国等7个国家的19名代表参加了会议。会议就有关水稻稻瘟病、纹枯病、白叶枯病和三化螟、二化螟、稻纵卷叶螟、马来亚稻黑蝽(Scotinophora coarctato)等病虫害对水稻产量影响的模拟进行了论文交流,并分病害和虫害模拟两个小组进行了讨论。会上,国际水稻所的M.J.Kropff博士(荷兰藉)和P.S.Teng博士(美藉华人)分别作了题为“杂草——作物相互关系的模拟”和“病虫害——作物模型在综合防治中的作用”两个专题报告。此次会议的主要内容还有:     

气候变化对中国南方水稻生产的阶段性影响及适应性对策

根据GISSGCMTransientBRun的输出结果 ,结合中国南方稻区 15个样点近 4 0年的逐日气候资料 ,生成了每个样点在 2 0 10年、2 0 30年和 2 0 5 0年的气候变化情景 ;利用CERES Rice模型在基准气候 (196 0～ 1997年 )以及上述不同年份的气候变化情景下运行的结果 ,结合中国若干农业气候指标 ,分区评述了未来 10年、30年和 5 0年全球气候变化对不同稻作类型水稻生育期、产量、稻田蒸散量的阶段性影响 ,并分析了中国稻作制度可能发生的演进趋势。最后 ,在模拟试验的基础上 ,提出了若干适应气候变化的农业对策 ,包括调整品种布局、有条件地扩种双季稻、改善灌溉条件及培育和引进新品种等。该研究结果对国家及各级农业行政部门制定中远期农业规划和农业发展战略具有重要的参考价值     

国际水稻害虫模拟研讨会

由国际水稻研究所(IRRI)、荷兰农业生物研究中心(CABO)和泰国恭敬大学(KKU)联合组织的国际水稻害虫模拟研讨会于1989年5月1—5日在泰国恭敬大学召开。与会代表28名,主要来自亚洲和有关的国际组织,其中中国代表2名。会议的主要议题是报告各与会国近年来应用系统分析与模拟模型研究水稻害虫种群动态及其危害损失的新进展、新成果、如何改进和应用水稻害虫管理系统模拟模型,探讨如何组织协作攻     

高频率干旱对仁寿县水稻产量的影响

干旱是限制水稻作物产量的主要生态因子之一,仁寿县作为十年九旱的农业大县,水稻生长经常发生缺水现象,研究水稻产量受干旱胁迫的影响对粮食安全具有十分重要的意义。以岗优21为分析对象,收集1990—2008年水稻产量及同时段5—7月积温、日照、蒸发、降水等气象要素,利用SPSS10.0中的逐步回归法(Stepwise)建立水稻产量和各气象要素间的回归模型。根据SPSS10.0中的逐步回归法,把变量的选择和剔除标准分别设为0.15和0.20,根据标准选择进入回归方程的变量,包括5月的积温总数、5月和6月的日照总时数、5月的蒸发总量和7月的降水总量,建立了相应的回归模型。建立的回归方程取得了较好的拟合效果,可以作为水稻产量的估测模型使用。     

四川盆地水稻高温热害影响评估

利用四川省40个农业气象观测站1990—2012年的农业气象观测资料和7月中旬至8月中旬逐日气象资料,选取早稻高温热害的主要影响因子,建立四川省稻抽穗扬花期和灌浆结实期高温热害影响评估模型,并利用1994—2012年农业气象观测站代表点的水稻千粒质量、四川灾害大典对灾害记录资料进行验证。结果表明,最高气温、气温日较差和高温持续日数是四川省水稻高温热害的主要影响因子。在此基础上,结合主成分分析法构建高温热害评估计算模型,其准确率较高,可以用来定量评价四川省水稻高温热害发生程度。据此确定的高温热害评价指标:高温热害指数Y0.35时,发生重度高温热害,水稻减产率10%;在0.25Y≤0.35时,发生中度高温热害,水稻减产5%～10%;0.1≤Y≤0.25时,发生轻度高温热害,水稻减产5%。     

水稻计算机模拟及应用 Ⅰ.水稻生长及产量形成模拟模型构建

根据作物生理、作物生态、农业气象等学科的基本原理,建立了逐时水稻冠层光合生产动态模拟模型,模型包含辐射、气温２个气象因子和密度、Ｎ肥、播种期３个栽培因子．模拟模型由５个子模型耦合而成,即发育子模型,光合生产和干物质积累子模型,固化物分配和叶面积动态子模型,产量形成子模型和辐射、气温模拟子模型．利用模型对水稻生长的动态过程进行仿真,将模拟值和实测值进行比较,两者拟合程度较好     

气候变化对长江中下游平原料食生产的阶段性影响和适应性对策

利用CERES－Wheat,CERES-Rice,SOYGRO等作物模型与大气环流模型GISSTransient Runs耦合，分析气侯变化对长江中下游平原水稻, 冬小科和大豆生产的阶段性影响，结果表明，在未来50年，由于研究区域增温明显，将导致作物生育期显著缩短，如果仅考虑气候变化的间接影响，水稻，冬小麦，大豆作物都呈减产趋势，在综合考虑气候变化和CO2浓度增加对作物的直接影响后，单季稻，冬小麦，大豆等都将增产，而双季稻区水稻的减产幅度虽有所缓和，但减产趋势不变，鉴于气候变化影响，提出了若干适应气候变化的农业对策。     

水稻计算机模拟及应用：Ⅰ.水稻生长及产量形成模拟模型构建

根据作物生理、作物生态、农业气象等学科的基本原理,建立了逐时水稻冠层光合生产动态模拟模型,模型包含辐射,气温２个气象因子和密度、Ｎ肥、播种期３个栽培因子。模拟模型由５个子模型耦合而成,即发育子模型,光合生产和干物质积累子模型,固化物分配和叶面积动态子模型,产量形成子模型和辐射,气温模拟子模型。利用模型对水稻生长的动态过程进行仿真,将模拟值和实测值进行比较,两者拟合程度较好。     

噻嗪酮在水稻中的消解动态数学模型研究

采用GC-ECD法测定噻嗪酮在水稻(Oryza sativa L.)中的残留水平,建立Rayleigh动态模型、双室降解模型、阻滞动力学模型、指数负增长函数模型和灰色预测GM(1,1)模型等不同类型的数学模型,然后对其进行拟合度检验.结果表明,Rayleigh动态模型的拟合度最高,噻嗪酮在生态环境中的降解过程典型地受农药本身的化学分子结构、环境、施药次数和施药浓度等诸多因素的共同影响,应用Rayleigh动态模型可以很好地模拟噻嗪酮在水稻中的残留消解动态.     

CCERES作物模拟模型输入系统的开发

CERES 是由美国密西根州立大学 T.J.Ritchie 博士,组织农学、土壤、农业气象、水文、肥料和计算机等专业数十名科学家,历经近二十年时间研制出来的。是目前国外农业上较为完善和实用的模拟软件。该软件依据天气、土壤、作物品种、肥料诸因素,模拟作物在自然环境下,生长、发育、产量预测和形成、肥水调控措施等动态进程,为农业管理科学化决策提供辅助工具。该系统还可作为研究人员进行田间试验设计的一种方法,用于确定试验和处理的最佳方案,从而节省田间试验的面积和次数,节省大量的人力物力。CERES 目前已在世界上30多个国家和地区应用,成绩斐然。为方便我国广大用户,中国农业科学院农业气象所和计算中心协作,在消化的基础上,对 CERES 软件作了汉化和改造工作,建成了 CCERES 小麦、玉米 V2.0版软件。     

水稻生长日历模拟模型与调控运行决策系统研究简报

水稻生长日历模拟模型(RICAM)由“多息回归模型库”、“生长发育”和“物质生产能力”3个子模型组成,大体上能反映品种的库源关系。模拟参数变化对生长发育的影响.以及预测品种的产量潜力.以此模型为基础,已研制成适用性和可操作性较强的水稻生产调控运行决策系统,为我国现有条件下的基层农业推广单位设计水稻生产调控决策系统提供了应用基础理论和技术,并为今后水稻生产形成规模经济后,发展为高级的决策支持系统提供了初步基础.     

棉花生产管理决策支持系统 CPMSS 的设计与实现

一、前言随着农业生产的工业化和现代化,美国、荷兰、澳大利亚等国,从60年代开始就展开了作物生产的计算机模拟,在80年代初又把作物模拟技术与人工智能技术相结合,实现农业生产管理和措施推荐的智能化、现代化,为农业生产的发展开创了新的途径。较成功的例子有:美国以 Ritchie 为首研制的 CERES 系列软件,和 Baker 等研制的COMAX/GOSSYM;还有澳大利亚 Hearn 等研制的 SIRATAC。国内有江苏省农科院高亮之等人研制的 RCSODS 水稻栽培管理系统。“七五”期间,我们以系统论为指导思想,采用人工智能技术,广泛收集植棉专家和传统的棉花高产栽培经验,初步建成了一个可管理亩产100公斤左右皮棉的棉花生产管理决策支持系统 CPMSS。在多年棉花生理和生态理论研究的基础上,运用作物模拟技术,建立了高产栽培条件下的棉花生长发育和产量形成的动态模拟模型 CGSM,从而得到一个