《农业信息技术》课程教学课件（讲稿）第七章 作物模拟模型

作物模拟模型蒋桂英

作物模拟模型 蒋桂英

第七章作物模拟模型第一节作物模拟模型的定义和作用一、作物模拟模型的定义和类型模型：指对系统成分及其相互关系的一种简化的数学表达。模型的行为与系统行为（如系统中各成分的状态、各成分间相互关系的变化趋势)应一致

第七章 作物模拟模型 第一节 作物模拟模型的定义和作用 一、作物模拟模型的定义和类型 模型：指对系统成分及其相互关系的一种简化的数学表达。 模型的行为与系统行为(如系统中各成分的状态、各成分间 相互关系的变化趋势)应一致

一作物模拟模型的定义作物生长发育模拟模型（CropGrowthSimulation Model）指利用系统分析方法分析作物生长发育及其与环境和技术的相互关系以及这些关系随时间的变化，建立描述这些关系的数学模型，并将模型对作物系统模拟的过程和结果与作物系统的试验资料对比，对模型进行校正、调试和检验。这样建立起来的模型称作物生长发育模拟模型，简称作物模型(Crop Model)

作物生长发育模拟模型(Crop Growth Simulation Model) 指利用系统分析方法分析作物生长发育及其与环境和技 术的相互关系以及这些关系随时间的变化，建立描述这些关 系的数学模型，并将模型对作物系统模拟的过程和结果与作 物系统的试验资料对比，对模型进行校正、调试和检验。这 样建立起来的模型称作物生长发育模拟模型，简称作物模型 （Crop Model）。 （一）作物模拟模型的定义

是对气候、土壤、作物和管理复杂系统的简化表达形式采用系统分析的方法对作物生育和产量形成加以理论概括与数据量化综合作物生理、生态、农业气象、土壤和农学等学科的知识和研究成果。作物模型的建立是指作物模型研制的过程，模拟主要是指解析作物系统的结构、功能和行为，并进行模型运作的过程，这个过程称为作物生长模拟(Crop Growth Modeling, simulation)

 是对气候、土壤、作物和管理复杂系统的简化表达 形式  采用系统分析的方法  对作物生育和产量形成加以理论概括与数据量化  综合作物生理、生态、农业气象、土壤和农学等学 科的知识和研究成果 。  作物模型的建立是指作物模型研制的过程，模拟主 要是指解析作物系统的结构、功能和行为，并进行 模型运作的过程，这个过程称为作物生长模拟 (Crop Growth Modeling，simulation)

(二）作物生长模型的分类分为经验模型（empirical model)和机理模型(mechanistic model)两大类。1.经验模型又可称为描述性模型、（统计)回归模型，是根据统计学的原理，对田间试验取得的大量数据或历史统计资料进行处理，对各种变量进行相关分析以建立生产对象与环境的定量关系

（二）作物生长模型的分类 分为经验模型(empirical model)和机理模型 (mechanistic model)两大类。 1.经验模型 又可称为描述性模型、(统计)回归模型，是根 据统计学的原理，对田间试验取得的大量数据或历 史统计资料进行处理，对各种变量进行相关分析, 以建立生产对象与环境的定量关系

2.机理模型反映的是作物生长和发育的基本生理生态机制和过程，又被称为过程模型(process model）。机理模型强调模型的解释性和研究性

2.机理模型 反映的是作物生长和发育的基本生理 生态机制和过程，又被称为过程模型 (process model)。机理模型强调模型的解 释性和研究性

3.单作物专用模型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4.多作物通用模型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

3.单作物专用模型 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。 4.多作物通用模型 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

Ritchie等(1986)CERES-Rice（旱稻）模型作者或发表者及发表年作物模型名称份类型Godwin等（1990)CERES-RiceRitchie(1985)CERES-WheatIRRIMODAugus和Zardstra（1980)CERES-Wheat（氨素Godwin等(1985)版)MCMennamy等（1983)RICEMODTAMWMaas和Arkin(1980)Horre(1988)(未定名）水稻（未定名）Aggarwal等（1989）水稻钟模型高亮之等（1989）小麦SIMTAGStapper(1984)RICAM戚昌翰等(1991)WHEATSM冯利平(199)RSM骆世明（1992)Hunt等（1995）CROPSIM-WHEATRSSM邹应斌等（1993)单作物专用模型Porter等(1993)AFRCWHEATAlagarwamy等（1990）CERES-SorghumCERES-Maize V1Jones和Kiniry(1986）SORGFArkin等(1976)高粱Ritchie等(1986)CERES-Maize V2SORKAMRosenthal等(1989)CORNFStapper和Arkin(1980)RESCAPMontieth等（1989）Newkirk等（1989VT-MaizeRitchie等(1989)谷子CERES-milletGAPSBulttler(1989)玉米大麦CERES-BarleyRitchie等（1989）CUPIDNorman和Campbel1(1983)POTATONg和Loomis(1984)SIMAIZDuncan(1975)Ewing等(1990)POTATO（修订版）马铃薯CORNGROChilds等(1977)SUBSTORHodges等（1989）CORNMODBaker和Horrocks(1976)（未定名）Fishman(1985)

模型 类型 作 物 模型名称 作者或发表者及发表年 份 单 作 物 专 用 模 型 小麦 CERES-Wheat Ritchie(1985) CERES-Wheat(氮素 版) Godwin等(1985) TAMW Maas和Arkin(1980) (未定名) Aggarwal等(1989) SIMTAG Stapper(1984) WHEATSM 冯利平(199) CROPSIM-WHEAT Hunt等(1995) AFRCWHEAT Porter等(1993) 玉米 CERES-Maize V1 Jones和Kiniry(1986) CERES-Maize V2 Ritchie等(1986) CORNF Stapper和Arkin(1980) VT-Maize Newkirk等(1989) GAPS Bulttler(1989) CUPID Norman和 Campbell(1983) SIMAIZ Duncan(1975) CORNGRO Childs等(1977) CORNMOD Baker和Horrocks(1976) 水稻 CERES-Rice(旱稻) Ritchie等(1986) CERES-Rice Godwin等(1990) IRRIMOD Augus和Zardstra(1980) RICEMOD MCMennamy等(1983) (未定名) Horre(1988) 水稻钟模型 高亮之等(1989) RICAM 戚昌翰等(1991) RSM 骆世明(1992) RSSM 邹应斌等(1993) 高梁 CERES-Sorghum Alagarwamy等(1990) SORGF Arkin等(1976) SORKAM Rosenthal等(1989) RESCAP Montieth等(1989) 谷子 CERES-millet Ritchie等(1989) 大麦 CERES-Barley Ritchie等(1989) 马铃薯 POTATO Ng和Loomis(1984) POTATO(修订版) Ewing等(1990) SUBSTOR Hodges等(1989) (未定名) Fishman(1985)

SOYGROWilkerson等(1983)SOYGROV5.0Wilkerson等(1985)大豆GLYCIMAcock等(1983)SOYMODCurry等(1975)AUSCANEJones等（1989)甘蔗花生PNUTGROBoote等（1989)GOSSYMBaker等(1983)COTCROPBrown等(1985)COTTAMJackson等(1988)棉花COTGROWilsonCOTGROW潘学标等（1996)OZCOTHearn等(1994)ALSIMI(level 2)Fick(1981)ALFALFADenison和L0omis(1989）首SIMEDHolt(1975)

大豆 SOYGRO Wilkerson等(1983) SOYGRO V5.0 Wilkerson等(1985) GLYCIM Acock等(1983) SOYMOD Curry等(1975) 甘蔗 AUSCANE Jones等(1989) 花生 PNUTGRO Boote等(1989) 棉花 GOSSYM Baker等(1983) COTCROP Brown等(1985) COTTAM Jackson等(1988) COTGRO Wilson COTGROW 潘学标等(1996) OZCOT Hearn等(1994) 苜蓿 ALSIMI(level 2) Fick(1981) ALFALFA Denison和Loomis(1989) SIMED Holt(1975)

BACROSC.T.deWit(1978)EPICWi11iams等（1984）MACROSPenning de Vries等(1989)SUCROSVan Keulen等（1982)Stockle等（1991）Cropsyst多作物通用模型ALMANACKiniry等（1991）FLEXCROPHalvorson等（1982）CROPRODWo1dren(1984)NTRMShaffer等（1987）YIELDHayes等（1982)CenturyParton等（1992）PGROWTH陈家麟等（1994)PERFECTLittleboy等（1989）APSIM2.0APSRU(2001)

多 作 物 通 用 模 型 BACROS C.T. de Wit (1978) EPIC Williams 等(1984) MACROS Penning de Vries 等 (1989) SUCROS Van Keulen 等(1982) Cropsyst Stockle 等(1991) ALMANAC Kiniry 等(1991) FLEXCROP Halvorson 等(1982) CROPROD Woldren(1984) NTRM Shaffer 等(1987) YIELD Hayes 等(1982) Century Parton 等(1992) PGROWTH 陈家麟等(1994) PERFECT APSIM 2.0 Littleboy 等(1989) APSRU(2001)