第六章作物模拟模型

& 作物生长模型研究及其应用 & 虚拟植物模型研究及其应用 & 作物生长与产量形成的数学模拟原理 & 3 EPIC模型应用示例

第六章作物模拟模型

• 以作物或植物为对象的计算机模拟模型被称为 作物模拟模型 （ Crop Simulation Model ）

• 根据其研究内容和模拟技术的差别 ， 通常可以 分为基于作物生理生态过程分析的数值模拟模 型和基于植物形态结构再现的虚拟植物模型二 类 ， 前者通常简称为作物生长模型 ， 后者简称 为虚拟植物模型 。

第一节作物生长模型研究及其应用

一 、 作物生长模型的概念与特点 二 、 作物生长模型的类型与结构 三 、 作物生长模拟原理 四 、 作物生长模型的研制步骤 五 、 作物生长模型研究进展 六 、 著名作物生长模型简介 七 、 作物生长模型的应用领域 八 、 作物生长模型研究发展趋势

第一节作物生长模型研究及其应用 一 、 作物生长模型的概念与特点

（ 一 ） 作物生长模型的概念

作物生长模型 ， 其全称为作物生长模拟模型 （ Crop Growth Simulation Model ）， 简称为作物模型 （ Crop Model ）， 是指能定 量地和动态地描述作物生长 、 发育和产量形成的过程及其对环境 反应的计算机模拟程序 。

• 又被称为机理模型 （ functional model ） 或过程模型 （ process model ） 。

• 作物生长模型的开发和应用过程 ， 称为作物生长模拟 （ Crop Growth Modeling ） 或作物模拟 （ Crop Modeling ） 。

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第一节作物生长模型研究及其应用 一 、 作物生长模型的概念与特点

（ 二 ） 作物生长模型的特点

• ① 系统性 ： 能对作物的生理过程和生态环境系统进行系统的全面的 分析与描述 ；

• ② 动态性 ： 逐时或逐日的描述各种生理生态过程和状态的动态变 化 ；

• ③ 机制性 ： 能对主要的生理过程进行较为真实的机制性描述 ；

• ④ 预测性 ： 能在给定条件下对作物系统的未来发展动态进行定量描 述 ；

• ⑤ 通用性 ： 适用于任何地点 、 时间和作物品种 ， 不受地区 、 时间 、 作物品种和栽培技术的限制 。

第一节作物生长模型研究及其应用 一 、 作物生长模型的概念与特点

（ 三 ） 作物生长模型的作用和功能

作物生长模型研究是对作物生产系统所涉及的气象 、 土壤 、 肥料 、 生 理 、 栽培 、 水利 、 生态等不同学科的知识综合和关系量化 ， 能促进作物 生长发育基本规律和田间管理知识由传统定性描述向定量分析转变 ， 深 化了作物系统过程定量化认识和数字化表达 ， 并能鉴定作物学科已有知 识的积累程度和空缺情况 ， 明确学科新的研究方向 。

作物生长模型的主要作用是能够帮助人们深刻理解和认识作物生产系统 的基本规律和量化关系 ， 并对系统动态行为和最终表现进行预测 ， 从而 辅助生产者对作物生产系统进行适时合理调控 ， 实现作物生产的高产 、 高效 、 优质 、 生态 、 安全的可持续发展 。

第一节作物生长模型研究及其应用 二 、 作物生长模型的类型与结构

（ 一 ） 作物生长模型的类型

• 按照模型所描述的作物种类 ， 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 （ model for single crop specie ） 是根据某一具体作 物的生理生态特性开发研制而成并专门用于该作物生长模拟的模 型 。

• 多作物通用模型 （ model for multiple crop species ） 是根据各种作物 生理生态过程的共性研制而成模型的主体框架 ， 再结合各种作物的 生长参数和田间管理参数分别进行各种作物的生长模拟 。

已发表的大田作物生长模型名录 ( 单作物专用模型 )

已发表的大田作物生长模型名录 ( 单作物专用模型 )