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第六章;本章重点:
● 农业气象模式的概念
● 农业气象模式的分类
● 农业气象模式的建立方法
本章难点:
● 农业气象模式的建立方法
;一、农业气象模式的概念; ●模型是把对象实体通过适当的过滤,用适当的表现规则描绘出的简洁的模仿品。通过这个模仿品,人们可以了解到所研究实体的本质,而且在形式上便于人们对实体进行分析和处理。??
●模型是人们十分熟悉的东西,例如:玩具、照片及房展会里的楼盘模型、房屋模型等实物模型;地图、电路图、分子结构图等经过一定抽象的符号模型;还有舰艇模型、飞机模型等物理模型。; 2、农业气象模式
● 农业气象模式是表示农业生产对象
或过程与气象条件关系的数学表达式或文字逻辑图式,是农业气象系统的高度抽象
和简化。
● 农业气象模拟就是把农业气象系统
中的各种问题模型化。; 门司 — 佐伯公式:; 致 受 最 最 最 受 致
死 害 低 适 高 害 死
低 低 温 温 温 高 高
温 温 度 度 度 温 温
温度
三基点
五基点
七基点温度
作物三、五或七基点温度范围示意图; 活动温度与下限温度之差(Ti– B)称为有效温度 。作物在某时段内有效温度的总和称为有效积温(Ae),用下式表示:;温度与作物发育速度的非线性模式:;固态、液态、气态水分子模型:; 农田土壤水分平衡方程:
? Wh+(R+Sg+ K)-(Es+Ep+ q1+q2)= Wk
式中,R为某时期内的降水量,Sg为毛管水上升量,
K为该时期内的灌溉量,Es为土壤蒸发量,Ep为植
物蒸腾量,q1为地表径流量,q2为地下径流量,Wh、
Wk分别为该时期开始和终止时的土壤水分贮存量。
Es+Ep称为植物的蒸腾量。实际应用时,有些项可
根据当地当时的具体情况略去。 ;; 小麦叶龄积温模式
X = a + bΣT
式中,X为叶龄,ΣT为大于0℃的积温,a、b为待定系数。; 水稻叶龄积温模式
N = a + b Ln(ΣT)
式中,N为水稻叶片数,ΣT为播种到该叶片出现时大于10℃的积温,a、b为待定系数。 ;式中,Y为包括主茎在??的单株茎数,ΣT为冬前积温,其它为有关的常数和系数。; 水稻分蘖积温模式;干物质增长积温模式 ;二、农业气象模式分类; 2、按描述的内容分类
●气象要素时空分布模式
●作物生长发育模式
●产量形成模式
●光合作用模式
●呼吸作用模式
●同化物输送分配模式
………; 3、按描述的对象和尺度分类
● 内容比较单一的子模式
● 内容比较复杂的模式系统
作物——天气模式
土壤——植物——大气模式
土壤——植物——大气模式实质上是一个把描述各种关系、尺度不同的大大小小子模式有机组合而成的农业气象模式系统。; 4、按考虑时间因子的状态分类
可分为静态模式和动态模式。
● 静态模式
式中,y为作为时间t函数的产量; 为
生育期或所选时段的平均农业气象条件的
特征值。; ● 动态模式
式中,xi(t)为作为时间函数研究的农业
气象条件的特征值。; 上述两式的差异主要表现在:
第一式中时间因子间接考虑,且平均值平滑
掉了许多有用的信息;
第二式则反映出了不同情况下的不同变化,
即考虑了当时作物的基础和当时(前期)条件以
及农业气象条件的时间变化对作物的影响,物理
意义和生物学意义明显。
因此,农业气象条件的动态模拟是当前农业
气象模式研究中的主要方向。; 5、按考虑物理和生理机制的程度分类
● 经验统计模式
应用统计学方法建立的回归模式。
● 理论统计模式
实质上是统计模式。是在回归统计模式中
更充分地考虑到影响作物生长发育和产量形成
的物理和生理机理,属半理论、半经验模式。; ● 理论模式
主要是依据物理学和生物学规律,模拟
作物最重要的生命过程比如光合作用、呼吸
作用、蒸腾作用和营养物质输送、分配等,
由此而确定作物生产系统的生产力水
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