论文摘要
通过对国内外作物生长模型的学习和研究,利用计算机语言编程实现了作物生长模型的模拟,将其同建立在水动力学和溶质运移基础上的土壤模块及气象模块进行整合,形成了一个完整的土壤-作物系统,用于有效模拟作物在土壤水、氮、热和气象因子等环境因素条件下动态的生长发育过程。 利用已有的河北省曲周地区1998～2000年两年中冬小麦的田间实验数据进行了参数调试和模型验证,验证结果表明:模型的模拟结果与实际较为吻合,模型具有较好的模拟功能,经验证后可以模拟不同气候、土壤条件下的作物生长发育、光合作用、呼吸作用、干物质累积及叶面积动态等生理生态过程,且模型具有丰富的输出,能够多侧面地反映模拟条件下的冬小麦发育状况。 以灌水、施氮总量为决策变量,冬小麦产量、水分利用效率和氮素利用效率为优化目标,将冬小麦按生长发育时期分为六个阶段,建立动态的多目标规划模型,用动态规划的方法对田间水、氮资源管理措施进行了优化。 通过对作物水分胁迫系数和氮素胁迫系数的模拟计算,可以求出最佳的灌水、施肥时间和各个时间段分别的灌水、施肥用量。结果显示,通过模型进行的优化结果的确能在提高产量的基础上同时注意保持较高的土壤水、氮利用率,达到了节约资源、保护环境的目的。
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