作物生长模拟模型及其应用

论述了作物生长模型在国内外的研究及其发展过程,作物模型的机理及在农业生产中的作用,对作物生长模型在生产应用中存在的问题及今后的发展方向进行了讨论     

作物生长模拟模型参数校正与有效化的理论和实践

以ＧＯＳＳＹＭ 模型为例系统阐述了作物生长模拟模型有关参数校正和模型有效化的一般原理和方法,同时用新疆棉区的试验具体校正了品种参数、土壤参数和修改了部分模块,并对校正结果进行了验证．结果表明,两个试点土壤２０ ～４０ 、６０ ～８０ｃｍ 两个土层生长季水分动态观测值与土壤参数校正后模型的模拟值吻合较好;系５ 品种试验生育期６ 项生物指标动态模拟结果与实测值拟合的相关系数都在０ ．９ 以上,并且不同栽培条件的３ 个处理的模拟产量的相对误差平均为７ ．５ ％ ,模拟结果较理想．     

作物产量的模拟模型

产量模拟模型研究的重点是作物产量与生态因子间的关系。根据农业生态系统中限定产量的主要生态因子不同, 可将作物生产划为不同的生产水平, 并建立相应的生产力模型。各生态因子对预测不同范围的生产力都有其固有的适用性。动态模型是在长期定位观测基础上建立的, 空间变异模型用于农田产量预测, 宏观统计模型则用于区域性产量预测。本文在简要评述各类产量模型及其应用后, 提出了对产量模拟模型研究发展的看法。     

作物生长模型WOFOST在华北平原的适用性研究

 简要介绍了荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFSOT模型,为了评价其在华北平原的适用性,2000～2001年在中国科学院禹城综合试验站进行了水分处理实验。水分池分为8个处理,分别是： ≥40%、≥50%、≥60%、≥70%、≥80%田间持水量及返青-拔节受旱、抽穗-灌浆受旱、灌浆-成熟受旱,每个处理重复1次,共16个实验小区。其中2001年的实验数据用于参数校正,到一套模型的参数值,2000年的实验数据用于模型的验证。主要结论如下：1) WOFOST模型适于描述作物的光合作物过程,对潜在生长的模拟较好,用于华北平原的作物生长与水分利用的研究是适宜的;2) 华北平原的光温生产潜力为8100kg·hm-2左右,目前冬小麦的产量仅相当于潜在产量的65%;3) WOFOST模型在一些细节问题上考虑较粗,比较适合于大面积、区域范围内的模拟;4) WOFOST存在不少需要改进的地方,如干物质分配系数考虑可能过于简单、未计算冬小麦发育后期茎叶干物质向籽粒的转移等。     

作物生产力模型及其应用研究

从农业生态环境的角度论述了作物生产力模型的产生背景,讨论了作物生产力模型发展的幼年期、少年期、青年期和成熟期4个阶段,从科学研究,农业作物管理和农业决策分析等方面论述了作物生产力模型在保护农业生态环境中的作用,讨论了作物生产力模型的不足之处主要为简单的模型的地区适应性不强,而复杂的模型则由于参数的难以获取,且不同研究区域基础数据格式的一致性问题,也导致模型的地区适应性比较弱,因而提出要建立通用,统一的数据格式,以使作物生产力模型在不同地区易于推广应用;最后针对作物生产力模型普遍适应性能比较弱的问题,对作物生产力模型与地理信息系统的结合进行了研究,并综述了目前在作物生产力模型的界面友好化方面的一些工作,提出建立通用的作物生产力模型界面是今后发展的重点所在。     

利用遥感技术实现作物模拟模型区域应用的研究进展

作物模拟模型从单点发展到区域应用时,模型中一些宏观资料的获取和参数的区域化方面出现困难,利用遥感技术将实现作物模拟模型的区域应用．文中综述了近年来遥感反演作物模型所需的地表生物物理参数的方法、利用遥感信息直接获取生物量的途径和遥感信息与作物模拟模型之间时空匹配问题等方面的研究概况,重点介绍了利用遥感技术实现作物模拟模型区域应用的3种解决方案(强迫型、调控型和验证型)及其研究进展,并讨论了目前存在的问题和今后研究的方向．     

作物生长温度效应的非线性模型及其比较研究

通过严密的数学证明,发现了前人关于作物生长温度效应非线性模型之间的内在联系,修正了有关学者对模型参数定义的局限性,提出了一个通用的作物生长温度效应非线性模型,本研究还将该模型与笔者最近提出的基于高斯方程的非线性模型进行了比较研究,介绍了应用SAS软件求取两个模型相关参数的方法,并以马铃薯生育期模拟为例进行了实证研究,表明这两个模型均有良好的适用性。     

玉米生长生理生态学模拟模型

建立了玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）生长生理生态学模拟模型（ＭＰＥＳＭ）。模型由５个子模型组成：１）气象资料形成子模型,２）水分影响子模型,３）氮素影响子模型,４）玉米发育子模型,５）玉米生长子模型。ＭＰＥＳＭ具有５个主要功能：１）模拟环境条件（气象因子、土壤湿度和氮素供应）对玉米生长和发育的影响,２）模拟玉米的发育进程,３）模拟玉米的生长过程,４）模拟玉米产量形成过程,５）玉米最优化栽培管理决策     

有益金属元素对作物生长的影响

伴随着人类对有益元素认识的逐渐提高,其作用机制和特点被不断研究和利用,除硅、硒等非金属类有益元素外,钠、钛、铝等金属类有益元素也在维护作物健康和促进作物生长方面发挥着重要的作用.本文整理阐述了有益金属元素对作物生长的影响,提出了控制有益金属元素的施用浓度及其与农药或其生物刺激素联合施用技术,可实现促进作物生长,防控病虫害,提高作物产质量的目的.     

作物群体受光结构与作物生产力研究

植物体内的干物质中,９０％～９５％直接或间接地来自光合作用,作物群体进行光合作用的能源是太阳辐射能,从获得太阳能的观点出发,农业就是“通过高等植物发展光能利用效率的产业”［８］。叶子作为光合作用的主要器官,其光环境的优劣对光能利用效率和作物生产力起着...     

蚧镰孢菌的生长及产孢研究

蚧镰孢菌孢子萌发及产孢的最适温度是 2 8℃ ,菌生长的适温是 2 4℃～ 2 6℃。孢子萌发受 pH值影响较小 ,菌生长以 pH6.5～ 8.5为最适 ,而 pH8.5时产孢最多。菌的生长也可以调节培养液的pH值 ,使其达到最适生长的 pH范围。光照对该菌的生长及产孢也有一定影响。蚧镰孢菌能利用多种碳源和氮源 ,也能以几丁质为唯一碳源和氮源生长 ,但生长很差。Ca2 、Fe2 等金属离子以及硫胺素、核黄素、叶酸等维生素的加入可使产孢量增加 ,而维生素的作用更明显。该菌的产孢高峰期一般在 2 1天左右 ,而且在相同条件下 ,接种量越大 ,产生最大量孢子所需的时间越短。     

Crop identity and memory effects on aboveground arthropods in a long‐term crop rotation experiment

Agricultural landscapes are globally dominated by monocultures under intensive management. This is one of the main reasons for biodiversity loss and insect population decline in many regions all over the world. Agroecosystem biodiversity in these areas can be enhanced by cropping system diversification, such as crop rotations. Yet, long‐term studies on effects of crop rotations on aboveground agrobiodiversity are lacking. We set up a 10‐year long‐term crop rotation experiment in Central Germany and monitored the temporal dynamics of aboveground arthropods over a full cultivation period to investigate influence of current and preceding crop identity and cropping system diversification on activity density, species richness, and community structure. We found that species composition was strongly influenced by currently grown crop although effect on arthropods varied between species groups. Especially, winter oilseed rape strongly affects arthropod community structure. Interestingly, we were also able to show an influence of the preceding crops, indicating an ecological memory effect in the aboveground arthropod community. Our results show that crop identity of both currently and previously grown crops in crop rotations may lead to an increase in arthropod activity density and changes in species composition. Diversified crop rotations including appropriate crops can be an easily implemented tool to increase arthropod biodiversity and biomass at large spatial and temporal scales, particularly in areas dominated by a single crop (e.g., wheat, maize). Our results may help to design optimized crop rotations for large‐scale enhancement of insect biodiversity in agroecosystems.     

焚烧秸秆不利于玉米幼苗和根际微生物的生长

焚烧秸秆对玉米幼苗生长具有明显抑制作用,苗高、苗鲜重、苗干重、苗体积、根干重、根体积、须根数、根系活力、胚乳有机物转化率均明显降低.根际微生物中的细菌、放线菌和真菌分别减少36.53%、16.20%和21.17%.     

作物抗除草剂转基因研究进展

综述了抗除草剂基因研究的意义、研究机理及国内外研究现状,分析了各种转基因方法的优缺点,展望了除草剂抗性育种的发展方向。     

三百年前杭嘉湖地区农业生态系统的研究

一、引言许多世纪以前,中国农民就在江河下游三角洲和几大湖区附近自然条件优越的湿地上建立了高产而稳定的有机农业生态系统。一些古代农学家曾对这些农业生态系统作过大量的研究。《补农书》(亦称《沈氏农书》)记述了明末清初时期长江下游杭嘉湖平原的农业生产技术和农村经济情况。本文试图根据《补农书》所提供的基本信息(张履祥,1658),并参照研究此农书的有关著作(陈恒力,1957;1958;陈恒力和王达,1983)和当时的地方志     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区作物生产潜力模拟研究

从YIELD模型的来源、输入文件及基本参数,模型中作物生产力计算各个子模型以及计算流程4个方面作了简单的叙述,以黄土丘陵沟壑区典型小流域晋西狼窝沟为例,在地理信息系统（GIS）技术十,应用YILD模型对该流域的作物生产潜力进行了模拟,并从作物类型,地类,耕作措施及气候条件4个方面对影响该流域作物产量的因素进行了分析。结果表明,该模型对不同作物的模拟产量在总体上与实体产量基本相符合,表明模型可以应用于黄土丘陵沟壑区的作物产量模拟之中,对于不同地类来说,坝地的土壤水分和以力条件明显高于梯田和坡耕地,因而坝地的模拟产量地高于梯田和坡地,但三者之间的差距没有实测产量显著,耕作措施是提高作物生产力的有效途径,对地膜覆盖,梯田以及施肥等耕作措施的模拟产量表明,这3种耕作措施均能有效的物生产力;其产量提高率均平均在85％以上,其中以施肥对作物的增产作用最大,增产率高达95％,,这与实测产量资料基本一致;气候条件是影响作物生产的直接因素,模拟结果表明模型对降水量和温度等气候条件十分敏感,不同年份降水量和温度的差异将直接导致作物生产力的显著不同。对YIELD模型的模拟结果分析表明,该模型可以有效地应用于黄土丘陵沟壑区的作物生产潜力研究。