论文摘要
温室作物模拟模型是进行温室作物生产管理和环境优化控制的有效工具,对温室产业具有重要的意义。本文以温室番茄为研究对象,进行了氮磷钾营养因子对番茄生长发育影响的实验,建立了生长发育的机理模型并确定了相关参数,通过后续两个生长季的实验对模型进行了检验。然后对模型进行区域化验证,利用验证后的模型对全国温室番茄的潜在生产力进行了分析,对产量进行了风险评估。最后,利用Asp.net技术,设计了基于Web的温室番茄生长发育模拟系统。本文的研究内容与成果如下:1.建立了温室番茄生长发育的机理模型并确定了相关参数,同时用后续的试验数据进行了验证。建成后的模型以温室环境数据和施肥量为输入因子,输出番茄的生育期、各器官的干鲜重和产量等结果。本模型包括营养因子吸收、生育期、光合吸收、呼吸消耗、干物质生成、干物质分配和产量形成等模块。结果表明,此模型能很好的模拟温室番茄的生长发育。2.进行了模型的区域化验证并利用模型预测全国温室番茄的潜在生产力。在全国范围内选取十个区试点,用本实验室开发的“农业环境无线远程实时监控系统”采集气象因子数据,现场调查施肥数据,利用上述两组数据模拟各区试点温室番茄的产量值,将模拟值与区试值进行比较,验证了模型。然后利用该模型对全国温室番茄的潜在生产力进行预测,结果表明,西藏地区温室番茄的潜在生产力最高,四川、重庆和黑龙江北部地区的潜在生产力最低。3.进行了产量的气候风险评估。以天然光的年平均总照度为分区标准,将我国分成五个区,Ⅰ区主要在西藏和青海;Ⅱ区主要在内蒙古;Ⅲ区分别在北疆、广东广西和河北山东;Ⅳ区分别在吉林和长江中下游地区;Ⅴ区分别在重庆和黑龙江。然后利用该模型模拟五个分区的光合产量,分析各分区不同光照年型的产量风险。结果表明,在相同的光合产量上,Ⅰ区风险最低,Ⅴ区风险最高;在相同的风险上,Ⅰ区产量最高,Ⅴ区产量最低。4.设计了基于Web的温室番茄生长发育模拟模型系统。该系统利用Asp.net规范设计,用户通过客户端浏览器输入温室环境因子和施肥量,就可以运行该模型并查看模拟结果,模型的维护和升级等较繁琐的工作均在服务器端进行,该模型利于更新升级以及大范围使用和快速推广。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 作物模型总论1.1.1 农业系统的复杂性1.1.2 作物模型在农业中的应用1.1.3 作物模型特点1.1.4 作物模型的用途及局限性1.2 设施园艺作物模型的研究现状与发展趋势1.2.1 设施园艺作物模型的国内外研究现状1.2.2 设施园艺作物模型的国内外发展趋势1.3 总结与讨论1.3.1 总结1.3.2 讨论第二章 研究内容与方法2.1 研究内容、方法与技术路线2.1.1 主要研究内容2.1.2 研究方法2.1.3 技术路线2.2 实验设计2.2.1 实验区域概况2.2.2 温室概况2.2.3 种植品种和批次2.2.4 氮磷钾营养因子设计2.2.5 观测项目2.3 预期目标2.3.1 预期的研究价值2.3.2 预期的经济效益和社会效益2.4 结论与讨论第三章 温室番茄生长发育模型的建立3.1 模型建立和参数确立3.1.1 氮磷钾吸收子模型3.1.2 作物生长子模型3.2 模型的验证3.2.1 生育期的验证3.2.2 干物质积累的验证3.2.3 干物质分配的验证3.2.4 产量形成的验证3.3 结论与讨论第四章 温室番茄模型的区域化和潜在生产力预测4.1 模型的区域化验证4.1.1 模型区域化验证所需的数据4.1.2 模型的区域化验证4.2 温室番茄潜在生产力预测4.2.1 数据库的建立4.2.2 潜在产量模拟结果4.2.3 实际产量与潜在产量的比较4.3 结果与讨论4.3.1 对于区域化验证结果的讨论4.3.2 对潜在生产能力预测结果的讨论第五章 温室番茄产量气候风险评估5.1 目的和意义5.2 内容与方法5.3 数据库的建立5.4 气候分区5.5 结果分析与讨论5.5.1 模拟产量值5.5.2 模拟产量的累积频率分布5.5.3 光照和模拟产量的距平百分比变化5.5.4 不同光照年型的划分和产量风险分析5.6 结论与讨论5.6.1 结论5.6.2 讨论第六章 基于 Web 的温室番茄生长发育模拟系统的设计6.1 研究的重要性6.2 目前的研究状况6.3 系统的设计与实现6.3.1 系统的设计6.3.2 系统的实现6.4 系统的功能6.5 结论与讨论第七章 结论和讨论7.1 结论7.2 创新点7.3 后续研究工作建议参考文献致谢作者简历
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