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作物模拟模型

的看法、种类、基来源理及其争论和应用进展

作物生产系统是一个简单的多因子系统，受天气、土壤、作物及种植治理技术等因素的影响。在综合考虑这些因子的相互作用，展望和剖析作物生长趋势等方面，作物信息技术有着其余工具不行代替的优势。而作物模拟模型则是作物信息技术中的一个重要构成局部。它在快速决议农艺举措的效应等方面起侧重要作用。作物生长模拟系统是用系统的看法，把作物生产当作一个由作物、环境、技术、经济4个因素构成的整系统统，综合多种有关学科的理论和成就，经过成立数学模型来描绘作物生长发育、器官建成和产量质量形成等与环境之间的数学关系，并在计算机上实现模拟作物生产全过程的一个软件系统。作物生产治理决议系统是以作物模拟模型为中心，与学问工程和专家系统、决议支持系统等一同构成的用于作物生产治理和生产决议的大型软件系统，是作物模拟模型进展的最终目的，是其向综合性和应用性进展的表现。

一、模型的定义、种类及特点

1、定义

系统是一组有关成分的会合体。系统模型是对系统成分及其相互关系的一种简化的数学表达。作物模拟模型侧重对作物生长发育过程及其与环境的关系进展定量描绘和展望。作物生长模型，其全称为作物生长模拟模型

〔CropGrowthSimulationModel 〕，简称为作物模型〔CropModel〕，是指能定量地和动向地描绘作物生长、发育和产量形成的过程及其对环境反响的计算

机模拟程序。它是对天气、土壤、作物和治理简单系统的简化表达形式。作物生长模型对作物生长和发育的根本生理生态体制和过程的模拟，又被称为机理

模型〔functionalmodel 〕或过程模型〔processmodel 〕。可在全世界范围内用来帮助理解、展望和调控作物的生长发育及其对环境的反响。

2、种类

作物模型按其不一样的功能可分为阅历模型与机理模型，描绘模型与讲解模型等。此中前一类模型阅历性的成分多一些，后一类模型则机理性的成分多一些。

依照模型所描绘的作物种类，作物生长模型可分为单作物专用模型和多作

物通用模型。单作物专用模型〔modelforsinglecropspecie 〕是依据某一具体作物的生理生态特征开发研制而成并特意用于该作物生长模拟的模型。多作物通用

模型〔modelformultiplecropspecies〕是依据各样作物生理生态过程的共性研制而成模型的主体框架，再联合各样作物的生长参数和田间治理参数分别进展各样作物的生长模拟。

3、特点

成功的作物模拟模型应当拥有系统性、动向性、机理性、展望性、通用性、便用性、灵活性、争论性等特点。

二、原理

作物模拟模型成立原理以下：

假定作物生产系统状态在任何时辰都能够定量表达，该状态中各样物理、化学和生理体制的变化能够用各样数学方程加以描绘；且作物在较短时间间隔

内物理、化学和生理过程不发生较大的变化。这样则能够对一系列的过程(如光合、呼吸、蒸腾、生长等)进展估量，并逐时累加为日过程，再每日累加为生长季，最终计算出整个生长期的干物质产量或可收获的作物产量。成立模型技术路线如图1所示。

三、争论现状

20世纪80年月是作物模拟争论的一个热潮，90年月是作物模拟争论的

再商讨和再进展期间。美国、荷兰、英国、日本等国均在80年月成立了由争论机构和大学共同构成的作物生长模拟争论协作组，并主要从事订正完善模型、

增加模型的软件包、使模型地区化或全世界化的工作。英国已经把AFRCWHEAT推向了世界其余地域进展适应性争论。荷兰以瓦赫宁根农业大学为核心的争论

组，已成立了作物生长发育、水分均衡、浇灌、作物 -土壤氮动向均衡、病虫害

防治、农田小天气等方面的模型。美国成功地将GOSSYM与专家系统COMAX联合，而且正在补充质量和经济评论软件包。CERES已被用于决议支持系统。

SINGHU,等

〔1992〕运用CERES与.GIS相联合成立了印度半干旱地域决议模型。美国夏威夷大学IBSNAT研制的DSSAT，到了90年月，渐渐形成了以学问库系统或专家系统支持的智能化决议系统。

中国的作物模拟争论始于上世纪 80年月中后期。1994年我国台湾省周天颖

利用CERES-Rice、RS、GIS成立了台中市水稻生产农业土地使用决议支持系统。骆世明等从种植学角度成立了包含经济评论模型的水稻计算机模拟系统。潘学标等组建了棉花COTGROW。我国在1989年组建了以中国农业大学为中心的全国作物生产调控系统科研协作组。

跟着争论的不停深入，作物模拟争论形成了不一样学派，分别以荷兰、美国、中国为代表，特别是荷兰和美国的作物模拟争论在国际上猎取了较大范围的评论和应用。

荷兰的作物模拟争