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基于校正WOFOST模型的枣树生长模拟与水分利用评价

2021-01-17白铁成王涛张楠楠

智慧农业(中英文) 2021年2期

白铁成 王涛 张楠楠

摘要:为实现定量化分析温、光和水资源对果树生长的影响,本研究以成龄骏枣树为研究对象,提出了基于校正WOFOST模型的枣树生长和水分运移模拟方法。利用2016和2017年的田间试验观测数据,重点校正WOFOST模型的物候学发育、初始化、绿叶、CO同化、干物质分配、呼吸作用和水分利用参数。在田间尺度,完成总地上生物量(TAGP)、叶面积指数(LAI)和土壤水分含量的动态模拟和精度验证;在县域尺度,使用55個果园的最大LAI、单产、实际蒸散量(ET)和水分利用效率(WUE)数据评价模型区域尺度的模拟性能。结果表明,在田间尺度,校正模型模拟不同灌溉梯度TAGP的决定系数R范围为0.92~0.98,归一化均方根误差NRMSE为8.7%~20.5%;模拟LAI的R范围为0.79~0.97,NRMSE为8.3%~21.1%;模拟土壤水分含量的决定系数R范围为0.29~0.75,NRMSE为4.1%~6.1%。在县域尺度,两年模拟最大LAI与实测LAI的R分别为0.64和0.78,NRMSE分别为13.3%和10.7%;模拟单产的R分别为0.48和0.60,NRMSE分别是12.1%和11.9%;模拟ET均方根误差分别为36.1mm(7.9%)和30.8mm(7.4%);模型也表现了较高的WUE模拟精度(10%<NRMSE<20%),均方根误差EMSE值分别为0.23和0.28kg/m。WOFOST模型在田间和县域尺度都取得了较高的枣树生长和水分运移模拟精度,可为土壤、气象、灌溉管理和枣树生长耦合影响的定量化分析提供新思路。

关键词:作物生长模型;参数校正;WOFOST;枣树;水分利用效率

中图分类号:S126文献标志码:A文章编号:202103-SA008

引用格式:白铁成,王涛,张楠楠.基于校正WOFOST模型的枣树生长模拟与水分利用评价[J].智慧农业(中英文),2021,3(2):55-67.

BAI Tiecheng, WANG Tao, ZHANG Nannan. Dynamic simulation of jujube tree growth and water use evaluation based on the calibrated WOFOST model[J]. Smart Agriculture, 2021, 3(2): 55-67. (in Chinese with English abstract)

1引言

红枣富含蛋白质、糖类、维生素和矿物质等营养成分,具有重要的食用和医学价值。中国红枣种植区域主要有新疆、山西、陕西、河北、河南和山东等地区。……

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