干旱对河北固城地区夏玉米产量影响的模拟研究

发布时间：2021-07-10 15:45

　　干旱已成为世界范围内限制玉米产量的最主要因素,开展干旱对玉米产量影响的研究,对保障国家粮食安全具有重大意义。玉米干旱研究多通过田问水分控制试验完成,存在难以精准控制水分以及取样代表性不高等难题。作物生长模拟模型从系统科学的观点出发,可动态模拟作物生理生态过程,已成为农业气象研究的重要工具之一。因此,运用作物模型进行玉米干旱模拟研究能够较好的弥补田间水分控制试验的不足,更加细致的模拟不同水平水分胁迫下玉米产量的定量变化。本研究旨在探讨一种利用作物模型进行玉米干旱试验研究的方法。本文进行了WOFOST作物模型参数的本地化确定以及水分胁迫下模型相关参数的干旱订正；在此基础上,利用修订后的模型模拟研究玉米不同发育阶段发生相同受旱时间、相近受旱程度干旱,以及同一发育阶段内发生相同受旱时间、不同受旱程度与不同受早时间、相近受旱程度等条件下,干旱对玉米产量的影响。主要结论有：（1）利用山东夏津及河北固城夏玉米郑单958田间水分控制试验资料,通过计算得到了发育期积温、比叶面积、干物质分配系数等参数,利用“试错法”由计算机模拟得到了叶片最大CO2同化速率和干物质转化效率等参数；在模型潜在水平模块下进行模... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 干旱对玉米影响研究进展
    1.3 WOFOST作物模型应用研究
    1.4 研究目的、意义和技术路线
        1.4.1 研究的目的及意义
        1.4.2 技术路线
第二章 数据、方法与模型介绍
    2.1 资料来源
        2.1.1 试验地概况
        2.1.2 田间水分控制试验方案
            2.1.2.1 研究所用试验处理控水方案
            2.1.2.2 品种、播种时间及密度、施肥
            2.1.2.3 土壤常数测定及土壤水分控制
            2.1.2.4 玉米发育期及生物量观测
            2.1.2.5 产量结构观测
            2.1.2.6 气象要素观测
    2.2 研究数据
        2.2.1 气象数据
        2.2.2 土壤数据
            2.2.2.1 土壤常数
            2.2.2.2 不同发育阶段土壤相对湿度
        2.2.3 作物数据
            2.2.3.1 发育期及产量
            2.2.3.2 叶面积指数、绿叶干重、茎干重
    2.3 模型相关参数计算
        2.3.1 发育期积温
        2.3.2 比叶面积
        2.3.3 干物质分配系数
        2.3.4 土壤水层厚度
    2.4 研究方法
    2.5 WOFOST作物模型介绍
        2.5.1 模型结构
        2.5.2 模型发展
        2.5.3 理论基础
            2.5.3.1 同化作用和呼吸作用
            2.5.3.2 作物生育期
            2.5.3.3 蒸腾作用
            2.5.3.4 土壤水分平衡
            2.5.3.5 养分
        2.5.4 模型使用
            2.5.4.1 数据输入
            2.5.4.2 结果输出
            2.5.4.3 输入、输出文件
第三章 WOFOST模型参数确定
    3.1 WOFOST模型参数本地化确定
        3.1.1 发育期积温的计算与模拟
        3.1.2 比叶面积、干物质分配系数参数计算确定
        3.1.3 干物质转化效率、叶片最大CO_2同化速率模拟调整
        3.1.4 验证检验
    3.2 水分胁迫下WOFOST模型相关参数订正
        3.2.1 发育期积温的订正
        3.2.2 比叶面积、干物质分配系数参数订正
        3.2.3 水分胁迫下叶片最大CO_2同化速率模拟调整
        3.2.4 水分胁迫下模型验证检验
    3.3 小结
第四章 干旱影响模拟研究
    4.1 不同发育阶段干旱模拟试验
        4.1.1 水分控制方案
        4.1.2 模拟结果
    4.2 相同发育阶段干旱模拟试验
        4.2.1 水分控制方案
            4.2.1.1 出苗～拔节水分控制方案
            4.2.1.2 拔节～抽雄水分控制方案
        4.2.2 模拟结果
            4.2.2.1 出苗～拔节模拟结果
            4.2.2.2 拔节～抽雄模拟结果
    4.3 小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 创新点
    5.3 存在问题与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于WOFOST模型的黑龙江省水稻产量动态预报研究[J]. 杜春英,李秀芬,王晨轶,王萍,韩俊杰.  安徽农业科学. 2011(24)
[3]辽宁春玉米出苗期水分胁迫试验初探[J]. 赵先丽,张玉书,纪瑞鹏,冯锐,张淑杰,米娜,蔡福,王宏博.  气象与环境学报. 2010(04)
[4]温度导致的我国东北三省玉米产量波动模拟[J]. 张建平,王春乙,杨晓光,赵艳霞,王靖.  生态学报. 2009(10)
[5]干旱对不同玉米品种苗期根系生理生化特性的影响[J]. 王思思,张吉旺,刘鹏,董树亭,王空军.  山东农业科学. 2009(06)
[6]不同生育时期水分胁迫对玉米产量及生长发育的影响[J]. 白向历,孙世贤,杨国航,刘明,张振平,齐华.  玉米科学. 2009(02)
[7]气候变化情景下东北地区玉米产量变化模拟[J]. 张建平,赵艳霞,王春乙,杨晓光,何勇.  中国生态农业学报. 2008(06)
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[10]应用WOFOST模型模拟低温与干旱对玉米产量的综合影响[J]. 陈振林,张建平,王春乙,郑江平.  中国农业气象. 2007(04)

硕士论文
[1]基于遥感信息的华北冬小麦区域生长模型及其模拟研究[D]. 马玉平.中国气象科学研究院 2004



本文编号：3276206