矿玉米光合生产模拟模型初探

建立了在水肥适宜情况下逐日模拟夏玉米光合生产的动态模型ＳＩＭＰＳＭ，并用其对夏玉米从播种到成熟地上部干物质增长进行模拟，经与１９９０、１９９２和１９９３年实测值比较，表明效果较好。     

夏玉米光合生产模拟模型初探

建立了在水肥适宜情况下逐日模拟夏玉米光合生产的动态模型ＳＩＭＰＳＭ，并用其对夏玉米从播种到成熟地上部干物质增长进行模拟，经与１９９０、１９９２和１９９３年实测值比较，表明效果较好。     

水稻群体分蘖动态模型构建与应用

为定量分析水稻群体茎蘖数量动态变化过程及分蘖动态特征,该研究使用双Logistic模型分别描述分蘖发生与死亡过程,建立水稻群体分蘖动态模型;根据水稻分蘖过程的时序特征定义描述分蘖过程的特征指标,并推导出分蘖特征指标的计算式;基于不同基因型品种、种植方式、种植时期、种植密度下水稻分蘖动态数据集检验模型优度和适应性;并应用分蘖动态模型和指标探索分蘖动态对种植密度的响应规律。结果表明,所建模型对不同基因型水稻品种在不同种植方式、种植时期和种植密度下的分蘖动态数据拟合优度较好,标准均方根误差S_RMSE服从均值小于5%的Gamma分布,并且99%的S_RMSE小于10%。基于所建模型计算的分蘖特征指标（包括模型参数）对种植密度有很好的响应;留一法检验表明模型的预测性较好,观测值与模拟值的R²=0.96。所建模型能够精确描述水稻茎蘖数量演变过程,具有很好的拟合优度、适应性和可解释性,可用于分析基因、环境、农艺措施对分蘖动态的影响,分蘖特征指标可望成为分析基因与环境互作的重要表型参数,对指导水稻精准栽培有重要理论价值和实际意义。     

水稻生长模拟模型研究综述

综述了国内外水稻生长模拟模型的发展、模拟原理、模拟技术即模型结构和基本关系式的数学描述,我国水稻生长模拟工作中的不足,包括模型考虑的因子、作物的衰老和模型中的参数等,以及模拟模型的发展动向.     

水稻群体密度增长模型探讨—一种具有时迟效应的Logistic模型

本文运用具有时迟效应的Logistic修正模型,对上海市早稻、单季稻、后季稻群体密度增长过程进行了动态模拟。结果表明修正模型比原模型更接近实际情况。     

自控温室番茄生产的光合数值模拟

使用ＣＩＲＡＳ－１便携式光合仪测定了荷兰大型玻璃自控温室内番茄光合能力对环境条件的响应,由实测值和参考文献确定了有关参数,运用非直角双曲线叶面积积分模型模拟温室不同气象条件下番茄净光合量的增减,探讨了提高光合产量的调控措施。     

氮肥运筹对寒地水稻产量及光合物质生产的影响

为探讨氮肥运筹对寒地水稻产量及光合物质生产的影响,以粳稻品种垦粳7号和垦粳8号为试验材料,于2017～2018年在大田条件下设置5种氮肥运筹方式:零氮空白处理T0、农民常规施氮T1(施氮量150 kg/hm~2,基肥∶追肥1∶追肥2=6∶3∶1)、平衡施氮T2(施氮量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶调节肥∶穗肥=4∶3∶1∶2)、减氮10%施肥T3(施氮量135 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶调节肥∶穗肥=4∶3∶1∶2)、调节氮肥前移T4(施氮量150kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶调节肥∶穗肥=5∶3∶0∶2),其中以T1为对照,研究氮肥运筹对寒地水稻产量、干物质积累与转运、高效叶面积、光合势、群体生长率和净同化率的影响。结果表明:与T1相比,T2和T3的增产幅度分别为4.12%～12.79%和2.17%～7.11%,T4减产幅度为3.91%～17.32%;T2、T3改善了寒地水稻齐穗期至成熟期的群体结构,提高了群体干物质量、阶段干物质积累量以及叶、茎、鞘的物质输出量、输出率、转化率;此外,T2和T3也分别提高了齐穗期和灌浆盛期的高效叶面积以及拔节至成熟期群体叶面积指数,并使结实期叶面积衰减率分别显著降低了17.92%和28.92%;T2、T3和T4虽然降低了分蘖盛期至拔节期水稻光合物质生产,但拔节至成熟期的光合势、群体生长势和净同化率均高于T1。综上所述,平衡施氮方式和减氮施肥方式能有效地控制移栽至拔节期的物质生产,提高了齐穗期至成熟期光合生产和干物质转化效率,获得较高的群体质量,从而提高水稻产量。     

水稻计算机模拟模型及其应用之一 水稻钟模型——水稻发育动态的计算机模型

本文提出的“水稻钟”模型是一种适合于计算机应用的动态模拟模型。它由水稻生育期模型和叶龄模型组成。生育期模型用来模拟逐日温度和日长对水稻发育的影响,它具有较高的精度和良好的解释能力,其参数可反应不同类型水稻品种的基本营养性、感温性和感光性。叶龄模型则用来模拟逐日温度对叶龄发育的影响,它可以预测不同叶位的出现日。由于叶龄和分蘖、茎、根、穗等形态学器官存在着较好的同伸关系,因此叶龄模型亦可用来模拟器官形成的时间。生育期模型和叶龄模型还可以相衔接,用来估计任意地点和年份的总叶龄。最后作者利用长江流域14个点(1985)和8个点(1986)的试验资料对上述模型进行了检验与评价.     

氮素营养对小麦群体光合碳同化作用的影响及其调控机制

小麦春季生育期间,群体光合速率(CPR)的动态变化呈单峰曲线,于孕穗至开花期达到最大值,不同氮素用量处理CPR的峰值大小、峰值出现时间和高值持续期不同。群体单位叶面积光合速率(CPR pa)与氮素用量呈显著负相关,高氮条件下CPR的提高主要起因于其群体叶面积的增大和冠层光截获率的增加。叶面积系数(LAI)随氮素用量增加呈逐渐增大趋势,但高氮处理生育后期LAI的衰减速率较快。CPR与同期及相邻生育时期的LAI呈显著正相关表明,CPR与LAI两者之间存在着相互制约关系。生育中后期 CPR 的日变化呈单峰曲线。不同氮素处理生育期间群体干物质的累积量与CPR的表现相似,CPR与同期及下一时期的群体干物质累积量成显著正相关。供试氮素范围内,整个春季生育阶段的群体叶源量(CKSC)随氮素用量增加呈抛物线型变化,施N 225kg·hm^-2处理群体叶源量最高,与开花期CPR、开花 蜡熟CKSC和同期CPR及LAI衰减速率的表现趋势相同。表明提高生育后期的群体光合速率,延长其高值持续时间,对于增加整个春季生育阶段的群体碳同化量具有重要作用。     

ORYZA2000模型与水稻群体茎蘖动态模型的耦合

以水稻群体茎蘖动态模拟为例,采用单向耦合方法,将ORYZA2000模型模拟的逐日发育进程和生物量作为水稻群体茎蘖动态模型的输入,驱动茎蘖动态模型模拟,尝试将水稻群体茎蘖动态模型引入ORYZA2000模型中,作为该模型的子模块以扩展ORYZA2000模型对茎蘖动态、籽粒灌浆动态和叶龄动态等水稻生长要素模拟的功能。为检验耦合模型（ORY-TIL）,选用2012年杂交籼稻两优培九和扬稻6号5个播期的大田观测数据,在两模型参数定标的基础上,模拟2个播期水稻群体茎蘖动态,并对模拟结果进行误差分析。结果显示,ORY-TIL模型能较好模拟水稻发育速率、地上部总生物量和群体茎蘖动态,各项模拟值与实测值的相关系数均达0.95以上,且通过0.01水平显著性检验;扬稻6号和两优培九群体茎蘖密度模拟值与实测值的均方根误差分别为24.3条?m-2和34.9条?m-2,误差主要出现在茎蘖消亡阶段。总体来看,ORY-TIL模型具有较好模拟性能,提出的耦合方法对扩展水稻生长模型具有一定参考价值。     

氮素营养对小麦群体光合碳同化作用的影响及其调控机制

小麦春季生育期间,群体光合速率(CPR)的动态变化呈单峰曲线,于孕穗至开花期达到最大值,不同氮素用量处理CPR的峰值大小、峰值出现时间和高值持续期不同。群体单位叶面积光合速率(CPR pa)与氮素用量呈显著负相关,高氮条件下CPR的提高主要起因于其群体叶面积的增大和冠层光截获率的增加。叶面积系数(LAI)随氮素用量增加呈逐渐增大趋势,但高氮处理生育后期LAI的衰减速率较快。CPR与同期及相邻生育时期的LAI呈显著正相关表明,CPR与LAI两者之间存在着相互制约关系。生育中后期 CPR 的日变化呈单峰曲线。不同氮素处理生育期间群体干物质的累积量与CPR的表现相似,CPR与同期及下一时期的群体干物质累积量成显著正相关。供试氮素范围内,整个春季生育阶段的群体叶源量(CKSC)随氮素用量增加呈抛物线型变化,施N 225kghm-2处理群体叶源量最高,与开花期CPR、开花 蜡熟CKSC和同期CPR及LAI衰减速率的表现趋势相同。表明提高生育后期的群体光合速率,延长其高值持续时间,对于增加整个春季生育阶段的群体碳同化量具有重要作用。     

应用灰色动态模型预测阶段水稻产量

本文结合国家制订五年计划的年度时限划分阶段，将广西１９５１～１９９０年四十年的水稻年平均产量数据划分为８个时段（每连续５年为一时段）求各时段数据的平均值作基础，应用ＧＭ（１，１）模型建立阶段水稻年平均产量灰色预测模型，经检验，所建模型精度为一级，最后应用模型预测了广西１９９１～２０１０年４个连续时段的阶段水稻年平均产量。     

温室黄瓜光合生产与干物质积累模拟模型

根据“源-库”理论及黄瓜生理学和作物生态学的基本原理,建立了温室黄瓜冠层光合生产和干物质积累模拟模型,模型由叶面积动态、光合作用、呼吸作用、干物质积累等子模型组成,模型中参数由相关文献和试验资料确定。通过收集国产温室黄瓜各生育时期干物质积累量对模型进行检验。结果表明,以光合作用为基础的干物质积累量模拟值与实测值的相对误差在-3.0%～10.0%之间,说明所建立的模拟模型具有较高的精确性、机理性和实用性。     

水稻灌区水量转化模型及其模拟效率分析

为更合理地定量描述和研究分析南方丘陵水稻灌区水量及其转化关系,在已构建的水稻灌区分布式水量平衡模型（改进SWAT模型）的基础上进一步从模型模拟结构、稻田水量平衡要素（蒸发、降雨、渗漏和灌排）模拟和渠系渗漏影响等方面对模型予以改进完善,以期能合理体现灌区特征,充分描述灌区水文过程,提高模拟精度,为灌区水量转化和节水潜力分析研究提供有效手段。文中将完善相关改进的模型应用于漳河灌区典型流域,并将其模拟结果与原SWAT模型模拟结果比较分析。结果表明：改进SWAT模型径流模拟总量与实测值基本一致,相对误差在±10.0%之内;Nash-Suttclife效率系数达到0.57～0.76;评价系数均在0.85以上。原SWAT模型径流模拟总量仅占实测值的30%～40%;Nash-Suttclife效率系数均低于0.50,甚至出现负值;评价系数在0.76～0.91之间。改进SWAT模型水稻蒸发蒸腾量模拟值与试验值相对误差仅为-4.76%,评价系数为0.93,Nash-Suttclife效率系数高达0.85;而原SWAT模型模拟值与试验值相对误差高达-38.49%,评价系数为0.73,Nash-Suttclife效率系数为负值。可见,改进SWAT模型因全面考虑水稻灌区水文特征,其模拟效率明显优于原SWAT模型,更适合于南方丘陵区水稻灌区的水文循环模拟。