温度升高下APSIM模型春小麦籽粒生长参数敏感性分析及优化

为有效识别基于APSIM模型籽粒生长参数中春小麦产量敏感性参数,快速并准确的估算当地模型参数。使用甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村1971—2018年的气象数据和2000—2018年旱地春小麦大田试验数据,并利用EFAST方法对进行了5个增温梯度(0℃、0.5℃、1.0℃、1.5℃和2.0℃)下32个模型参数进行敏感性分析。粒子群算法对各个增温条件下均敏感的参数进行优化验证。结果表明:不同温度变化梯度下,对旱地春小麦产量影响最大的籽粒生长模型参数有9个,分别为消光系数、每克茎籽粒数量、穗粒数、单株最大籽粒质量、灌浆到成熟积温、出苗到拔节积温、株高、最大比叶面积和光合叶片老化的水分胁迫斜率。并且对产量敏感性强度有着显著的差异,其中消光系数和每克茎籽粒数量是对春小麦产量影响最大的参数,其他参数在不同温度下对春小麦产量的敏感性顺序存在差异。利用粒子群算法针对这9个参数进行优化,相较于优化前,优化后的春小麦产量、开花期和灌浆期籽粒干物质的均方根误差、归一化均方根误差和模型有效性指数均得到了显著改善,参数优化后开花期、灌浆期、成熟期产量的均方根误差平均值分别由13.50 kg hm-2减小到5.99 kg hm-2、183.17 kg hm-2减小到69.44 kg hm-2、141.69 kg hm-2减小到48.51 kg hm-2,归一化均方根误差平均值分别由4.94%减小到2.19%、10.92%减小到4.65%、8.39%减小到2.87%,模型有效性指数平均值分别由0.894提高到0.979、0.893提高到0.981、0.898提高到0.988。优化后的参数有效地提高了模型的预测精度。此研究为APSIM模型在当地应用和模型参数校准提供了科学依据。

多项式变异和自适应权重优化的阿奎拉鹰算法

针对基本阿奎拉鹰算法存在收敛精度低、易陷入局部最优的问题,通过在全局搜索阶段引入多项式变异扰动策略,在局部开发阶段引入自适应权重优化策略,改进了阿奎拉鹰算法的局部探索能力,并且引入了Tent混沌映射初始化种群,增加种群多样性,引入动态转换概率策略来平衡全局探索和局部开发的比重,故提出多项式变异和自适应权重优化的阿奎拉鹰算法。采用基本阿奎拉鹰算法、哈里斯鹰算法、灰狼算法、鲸鱼算法、海鸥算法做对比,9个基准测试函数和2个工程优化问题对改进后的算法进行寻优性能验证,结果表明:改进后的算法在多数测试函数上取得较好的寻优效果,在工程优化问题中,效果优于多数对比算法。证明了改进后的算法具有更快的收敛速度和精度,并在工程应用中取得较好效果。

基于APSIM模型的旱地小麦叶面积指数相关参数敏感性分析及优化

为解决作物模型参数率定过程中参数众多导致的敏感参数定位迟缓和调参效率低的问题,本研究运用敏感性分析和智能优化算法相结合的方法对作物模型参数进行调整,以甘肃省定西市安定区李家堡镇麻子川村(2002—2004年)和凤翔镇安家沟村(2015—2017年)大田旱地小麦试验数据(叶面积指数)为参照,利用扩展傅里叶幅度检验法(EFAST),对APSIM-Wheat旱地小麦叶片生长子模型的23个参数进行敏感性分析,得到对模型结果较敏感的部分参数,然后利用粒子群优化算法对部分敏感参数进行优化。结果表明:1)影响旱地小麦叶片生长最敏感的参数依次为叶面积指数为0时最大比叶面积、叶片生长的氮限制因子、出苗到拔节积温、消光系数、拔节到开花积温、蒸腾效率系数;2)旱地小麦叶片生长子模型的参数优化结果:叶面积指数为0时最大比叶面积为26652 mm^(2)∙g^(−1),叶片生长的氮限制因子为0.96,出苗到拔节积温为382℃·d,消光系数为0.44,拔节到开花积温为542℃·d,蒸腾效率系数为0.0056;3)上述参数优化后的叶面积指数实测值与模拟值之间的均方根误差平均值从参数优化前的0.080减小到0.042,归一化均方根误差平均值从11.54%减小到6.11%,模型有效性指数平均值从0.962增加到0.988,优化后叶面积指数的模拟更好。该方法相对于传统的手工试错法,避免了优化参数的不确定性,实现参数自动率定,提高模型参数的率定效率,有利于模型快速地本地化应用,并指导农业生产。本研究方法也对APSIMWheat模型中其他作物模块的参数调整优化具有指导意义。

河西灌区青贮玉米智能节水灌溉系统设计

针对河西地区青贮玉米灌溉系统依据农户经验判断灌溉时间和量,自动化程度低,导致不能精准灌溉和水资源浪费的问题。设计了一种基于作物生长模拟模型的智能节水灌溉系统,利用作物生长模拟模型可逐日动态预测土壤含水量变化对玉米产量影响的优势,嵌入式设计智能节水灌溉决策系统,实现玉米的智能化精准灌溉。该系统能对河西地区青贮玉米智能化生产的知识决策关键环节提供技术支持。

基于改进的混合蛙跳算法对旱地小麦籽粒生长模型参数的优化

【目的】作为农业智能化生产的核心决策模块,作物模型的精确模拟取决于模型参数的高效准确优化。为了提高调参效率,提升作物模型的性能和精确度,本研究通过改进优化算法对旱地春小麦籽粒生长子模型进行单目标参数优化,为中国西北部黄土丘陵区旱地春小麦的适应性研究提供参考,扩大模型的应用范围,以便于模型更好地指导农业生产。【方法】立足于2015—2021年甘肃省定西市安定区凤翔镇安家坡村的田间试验,结合1970—2021年的天气数据和年鉴产量数据,在发挥传统混合蛙跳算法(SFLA)全局交流、局部深度搜索的基础上,使用轮盘赌选择策略对旱地小麦籽粒生长阶段的6个参数进行进一步的优化,进行算法改进前后产量实测值与模拟值的误差计算与对比,对APSIM-Wheat模型进行检验。【结果】(1)在相同的迭代次数下,传统混合蛙跳算法在200次左右收敛,改进后的混合蛙跳算法在100次左右收敛;(2)旱地春小麦籽粒生长阶段的参数优化结果为小麦茎部分的每克籽粒数为26.0;开花至开始灌浆阶段的潜在籽粒灌浆速率为0.00119 grain/d;灌浆阶段的潜在籽粒灌浆速率为0.00174 grain/d;氮限制下的潜在籽粒灌浆速率为6.20×10^(-5)g grain/d;氮限制下的最小籽粒灌浆速率为1.90×10^(-5)g grain/d;单株小麦籽粒部分的最大干重值为0.0437 g;(3)分别使用传统混合蛙跳算法优化后所得参数值和改进混合蛙跳算法优化后所得参数值模拟小麦产量,参数优化后,产量实测值与模拟值的均方根误差(RMSE)从363.22 kg·hm^(-2)降至57.85 kg·hm^(-2),标准均方根误差(NRMSE)从21.78%降至3.47%。【结论】相较于传统的混合蛙跳算法,改进后的混合蛙跳算法增加了种群和子群的多样性,收敛速度快,提高了优化效率和精度,优化后的结果符合旱地春小麦的生长发育过程,适用性较高,明显改善了中国西北部黄土丘陵农业区APSIM-Wheat模型的性能。

补灌量和覆盖量变化对旱地春小麦叶面积指数的影响

免耕覆盖中补灌量和秸秆覆盖量变化对叶片生长有较大影响,以甘肃省定西市安定区1979—2019年历史气象数据为基础,运用APSIM模型对补灌量与覆盖量耦合变化时旱地春小麦的叶面积指数进行模拟,并采用方差分析、二次多项式回归、单因素分析等方法,研究补灌量和覆盖量对旱地春小麦叶面积的影响机制。结果表明:在试验设计范围内,旱地春小麦叶面积指数随着补灌量变化在分蘖—拔节期呈开口向下的二次抛物线先增后减变化,补灌量在252.09 mm时春小麦叶面积指数出现最大值为1.83,其他各个时期均呈开口向上的二次抛物线递增变化。随着秸秆覆盖量变化,叶面积指数在出苗—分蘖期,呈开口向下的二次抛物线先增后减变化,试验设计范围内秸秆覆盖量为2397.09 kg/hm^(2)时春小麦叶面积指数出现最大值为0.59,分蘖—拔节期呈开口向下的二次抛物线递增变化;其他各个时期均呈开口向上的二次抛物线递增变化。相同阶段下,补灌量每增加50 mm,春小麦叶面积指数最大增幅13.95%;秸秆覆盖量每增加1000 kg/hm^(2),春小麦叶面积指数最大增幅3.7%。补灌量对春小麦叶面积指数的影响程度远大于秸秆覆盖量的影响。免耕覆盖中,合理的进行秸秆覆盖和补灌能够保持土壤中的水分,有利于旱地春小麦叶片生长。

气候变化对甘肃农牧交错带春小麦种植区划的影响

为探索气候变化对甘肃农牧交错带春小麦种植区划的影响,科学合理地调整春小麦种植格局。该研究以甘肃农牧交错带30个气象站点1971—2020年的气温和降水时序数据为基础,用BP神经网络对异常和缺失数据进行了插补,依据春小麦生长关键期和整个生育期对光、热和水的需求选取了年均温(温度因子)、年均降水量(水分因子)和≥0℃积温(热量因子)作为春小麦种植适宜性区划指标。采用线性倾向率法、累计距平法及Mann-Kendall突变检验法对3个区划指标进行了时间变化特征分析及突变检验,运用ArcGIS技术对区划指标进行了空间分析。结果表明:研究区多年年均温为6.84℃,年均温以0.56℃/10 a的速率增加,增温趋势明显,于1998年发生突变;年降水量以6.10 mm/10 a的速率呈略微增加趋势,1980年发生突变;≥0℃积温以155.41℃/10 a的速率呈显著升温趋势,≥0℃积温没有发生突变现象。从空间分布来看,年均温和≥0℃积温呈现出西部地区气温低,其他地区气温高的空间格局,而年均温倾向率和≥0℃积温倾向率则呈现出由西向东、由北向南逐步递增的变化趋势;年降水量表现为由南向北逐步递减的空间分布格局,而年降水量倾向率则呈现出自南向北逐步递增的趋势。气候变化导致甘肃农牧交错带春小麦可种植区海拔提升了565 m,使适宜春小麦种植的范围显著扩大,空间上向南、西扩展,总面积增加到1.66×10^(6)hm^(2),比1998年前增加了8.10×10^(4)hm^(2),占总耕地面积的5.06%,其中最适宜区范围扩大最为显著,增加了24.44个百分点。同时,春小麦种植适宜程度区划的区域分配呈现出明显的差异性,1998年后甘肃农牧交错带春小麦种植最适宜区耕地面积较1998年前增加了4.18×10^(5)hm^(2),适宜区缩小了2.20×10^(5)hm^(2),次适宜区缩小了1.17×10^(5)hm^(2),不适宜区缩小了6.80×10^(4)hm^(2)。研究结果可为气候变化背景下甘肃农牧交错带春小麦种植结构的优化调整提供科学依据,有助于区域决策,制定合理利用气候资源的策略,以促进甘肃农牧交错带农业可持续发展和春小麦高产优质。

降水和温度变化下秸秆覆盖对旱地春小麦产量及其构成因素的影响

为揭示定西地区耕作措施对气候变化下旱地春小麦产量及构成因素的影响规律,根据当地1971—2017年的气象数据,以降水、日均温度、秸秆覆盖量为可变因素,运用APSIM模型模拟小麦生长过程,分析小麦产量、籽粒数及千粒质量的变化规律。研究结果显示:产量和生物量的模拟值和实测值的均方根误差和模型有效性指数分别为135.22 kg/hm^(2)和0.83,395.97 kg/hm^(2)和0.87,验证模型模拟效果较好。在试验设计范围内,温度对产量和籽粒数的影响为负效应,对千粒质量则具有正效应;温度升高1.63℃时,千粒质量达到阈值35.33 g,然后呈现报酬递减。降水和秸秆覆盖对小麦产量和籽粒数均具有正效应,对千粒质量呈负效应。降水、温度和秸秆覆盖量对小麦产量和籽粒数的影响表现为降水>温度>秸秆覆盖量,对千粒质量的影响表现为温度>降水>秸秆覆盖量。温度与降水、温度与秸秆覆盖量对小麦产量和籽粒数的影响均呈相互抑制关系;降水和秸秆覆盖量对小麦产量和籽粒数的影响则呈相互促进关系。温度与降水、温度与秸秆覆盖量、降水与秸秆覆盖量的交互作用都对千粒质量有正效应。综合分析,秸秆覆盖可以促进籽粒数的增加,提高春小麦产量。考虑当地春小麦秸秆产出量,秸秆收获后应全部还田以促进土壤的蓄水保墒,为春小麦的高产和可持续发展提供水分补给。

蓄滞洪区转移道路工程规划布设研究

蓄滞洪区是防洪工程体系的重要组成部分,转移道路是蓄滞洪区分洪蓄水时防汛抢险、群众安全转移的重要通道。蓄滞洪洪区转移道路布设涉及转移人口数量、道路长度和转移时间等诸多问题,为了研究解决蓄滞洪区转移道路规划布设问题,在洪水风险图避洪转移分析计算模型原理基础上,引进道路干扰系数,研究建立转移道路规划布设模型。选取杜家台分蓄洪区内香城垸、曲口垸和新农垸等7个围垸共20个转移单元利用转移道路规划布设模型进行转移道路干线、支线布设和转移所需时间计算,计算得到在初步拟定转移道路布置和长度的基础上转移所需时间为0.74~5.15 h,小于可用转移时间;对确定转移线路的7个围垸进行转移道路路网密度计算,计算得到围垸路网密度为0.44~0.92km/km^(2),其数值能满足规范要求。结果表明该模型能较为方便的确定蓄滞洪区内转移道路干线、支线的布置及道路长度,并定量计算出转移单元安全转移至安置点所需转移时间,该模型可作为蓄滞洪区转移道路规划布设参考。

区域性洪水影响评价方法研究

以城市开发区作为整体进行的区域性洪水影响评价与独立建设项目洪水影响评价在评价对象、评价内容和评价方法方面均有明显区别。以湖北省浠水经济开发区为例,对区域性洪水影响评价的技术路线和评价重点进行探索,根据地形特点将临近小支流因暴雨产生的洪水和内涝作为主要洪水来源,根据开发区规划和未来发展提出了更高的防洪标准,通过水动力学模型计算周边流域可能发生的洪水给开发区带来的风险。结果表明,防洪标准内的洪水导致浠水经济开发区受淹的可能性较大,推荐采用填高沿河场地的措施降低洪水对浠水经济开发区的威胁。区域性洪水影响评价可通过整体风险评价为开发区规划和建设过程中防范洪水风险提供技术支撑,也通过开发区整体提前审批代替了建设项目逐个单独审批,提高了行政审批效率。

不同耕作措施下旱地春小麦产量应对气候变化的效应分析

为定量评估不同耕作措施下气候变化对春小麦产量的影响,以甘肃省定西市安定区李家堡镇大田试验为基础,利用定西市安定区1970~2017年逐日气象数据,运用APSIM模型模拟3种耕作措施(NT免耕、NTS免耕+秸秆覆盖、TS传统耕作+秸秆覆盖)下小麦产量对降水(逐日降水±10%、±5%、±0%)、温度(逐日温度±1、±0.5、±0℃)变化的响应,采用二次多项式回归、单因素分析、通径分析等方法研究验证温度、降水量对旱地春小麦产量的影响。结果发现,3种耕作措施下,春小麦产量模拟值与实测值误差为±15%,模型有效性ME为0.875,说明模型拟合度良好,具有一定适应性;NT、NTS、TS 3种耕作措施下小麦平均产量分别为1856.3、2275.4、2221.0 kg/hm2,免耕+秸秆覆盖耕作方式产量最高,增减产效应总体结果表现为NTS>TS>NT,综合考虑,免耕+秸秆覆盖是黄土高原地区最佳耕作方式。

重金属诱导拟南芥原生质体DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测

以拟南芥原生质体为实验体系,研究不同浓度的3种重金属离子对拟南芥原生质体的毒性和DNA损伤的差异。结果表明,用1-5mmol.L-1的Zn2+、Cd2+和Cu2+分别处理的拟南芥原生质体,2小时内活力逐渐下降,并表现出明显的浓度依赖性;与相同浓度的Cd2+和Cu2+相比,Zn2+对拟南芥原生质体活力的影响程度较小,表现出较低的毒性。单细胞凝胶电泳检测发现,用0.1-0.8mmol.L-1的Zn2+、Cd2+和Cu2+分别处理拟南芥原生质体30分钟,以OTM值表示的原生质体DNA损伤量随重金属离子浓度的增加而递增;相同浓度(0.5mmol.L-1)的3种重金属离子相比,Zn2+对原生质体的遗传毒性明显低于Cu2+和Cd2+。综合原生质体活力和DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测结果,发现Zn2+对拟南芥原生质体的遗传毒性较低,而Cd2+和Cu2+的遗传毒性较高。本研究建立的拟南芥原生质体实验体系,结合运用单细胞凝胶电泳技术,能够快速、灵敏地检测重金属对植物细胞的遗传毒性。

不同降水年型下温度升高对旱地春小麦产量的影响

为探究不同降水年型下温度升高对黄土丘陵区旱地春小麦产量的影响效应,本研究以甘肃省定西市安定区1979—2018年历史气象数据为基础,运用APSIM模型对不同降水年型下日最高、最低温度在0~2℃范围内耦合变化时旱地春小麦的产量进行模拟,并采用二次多项式回归、单因素分析和通径分析研究了不同降水年型下温度升高对旱地春小麦产量的影响机制。结果表明:在试验设计范围内,不同降水年型下旱地春小麦产量与日最低温度、日最高温度呈开口向上的二次抛物线变化且无阈值出现。日最高温度不变、日最低温度升高对产量呈正效应,其增产效果表现为干旱年>平水年>湿润年,日最低温度每增加0.5℃,最大增产幅度为3.99%;日最低温度不变、日最高温度升高对产量呈负效应,其减产效果表现为干旱年>湿润年>平水年,日最高温度每增加0.5℃,最大减产幅度为9.18%。不同降水年型下温度升高导致了旱地春小麦减产,日最高、最低温度升高对产量存在负交互关系,日最高温度升高带来的减产效应远大于日最低温度升高带来的增产效应。

基于APSIM的黄土丘陵区旱地小麦气候适宜性评价

为提高旱地小麦气候适宜程度动态分析的能力,利用黄土丘陵典型区域定西1971-2005年逐日气象资料及大田资料,建立小麦日气候适宜度模型,计算各生长阶段(营养生长阶段、营养与生殖生长并进阶段、生殖生长阶段)及全生育期综合气候适宜度,确定气候适宜性综合评价标准。通过本土化APSIM(Agricultural Production System Simulator)平台,模拟小麦逐日生物量,采用动态逼近误差平方和方法,确定气候适宜性诊断分析标准。通过等级百分比比较的方法,检验诊断分析标准,并定量、动态分析2002-2005年旱地小麦各生长阶段及全生育期气候适宜程度。结果表明,基于APSIM的诊断分析标准评价结果与基于综合评价标准的结果相比,气候适宜性等级相同和级差为1的占86%~90%;2002-2005年旱地小麦各生长阶段及全生育期诊断分析结果均为较适宜,与研究区实际情况基本相符。该优化方法为旱地小麦气候适宜性分析的动态跟踪提供了一定技术支持。

实验教学中的综合性设计性实验

综合性、设计性实验的开设是提高实验教学水平的重要举措之一，它不但有利于提高学生综合解决问题的能力和创新能力，而且还可以促进实验室的建设。该文简要阐述综合性、设计性实验的教学过程以及实验开设需要注意的几个问题。

髋臼骨折术后并发创伤性关节炎的影响因素分析

目的探讨髋臼骨折术后并发创伤性关节炎的影响因素。方法采用回顾性队列设计,分析2005年2月至2015年1月行手术治疗的152例髋臼骨折患者术后并发创伤性关节炎的情况。其中男93例,女59例;年龄18~67岁,平均40.9岁;平均随访时间为82.3个月。术后按照创伤性关节炎的诊断标准将患者分为非创伤性关节炎组和创伤性关节炎组,将两组患者相关因素(年龄、性别、体重)、骨折相关因素(受伤机制、骨折类型、是否合并髋关节脱位、手术时机、手术入路、术中是否发现有股骨头软骨缺损、复位质量)、术后相关因素(开始负重时间、术后劳动强度)对是否发生创伤性关节炎的影响进行分析。结果非创伤性关节炎组111例,男67例,女44例,年龄大于40岁55例,≤4 0岁5 6例;创伤性关节炎组4 1例,男2 6例,女1 5例,年龄>4 0岁2 3例,≤4 0岁1 8例。两组患者在年龄(P=0.473)、性别(P=0.732)、体重(P=0.072)、受伤机制(P=0.441)、是否合并髋关节脱位(P=0.089)、手术入路(P=0.113)、负重时间(P=0.518)等方面的差异无统计学意义。两组在骨折类型(P<0.001)、手术时机(P=0.016)、是否有股骨头软骨缺损(P=0.007)及复位质量(P<0.001)及手术后劳动强度(P=0.034)等方面的差异具有统计学意义。非创伤性关节炎组患者在复杂骨折、晚期手术、合并股骨头软骨缺损、复位质量差、术后劳动强度高方面的比例均低于创伤性关节炎组,两组间的差异有统计学意义。对上述差异具有统计学意义的各变量进行多因素Logistic回归分析,结果发现骨折复位质量(P<0.001)和术后劳动强度(P=0.039)是影响创伤性关节炎是否发生的独立影响因素。将手术后残留移位分解为台阶移位和裂隙移位两个因素进行分析,发现台阶移位与创伤性关节炎的强相关(r=0.699),裂隙移位与创伤性关节炎中等强度相关(r=0.432)。结论骨折复位质量和术后劳动强度是创伤性关节炎发生的独立影响因素,减轻台阶移位是提高复位质量的重点。手术中提高骨折复位质量,尽量减轻台阶移位,手术后减轻体力劳动强度是降低创伤性关节炎发生率或延缓其发生的有效措施。

基于APSIM的甘肃春小麦干旱致灾风险评价

为提高干旱环境下甘肃春小麦生产应对旱情的能力,利用APSIM (agricultural production system simulator)平台,模拟1971-2012年甘肃省4大春小麦主产区(河西内陆河灌溉春小麦种植区、陇中黄土高原春小麦种植区、洮岷高寒冬春小麦混种区、陇西黄土高原冬春小麦兼种区)的小麦生长过程,构建基于水分胁迫的小麦干旱致灾强度指数模型,对甘肃省春小麦干旱致灾强度和风险时空分布进行了定量评价和分析。结果表明:甘肃春小麦干旱致灾强度指数总体呈现北高南低的趋势,由于河西春小麦生产具备灌溉条件,陇中、陇西黄土高原春麦种植地区为干旱致灾强度较高且实际影响最大的地区,受干旱影响最小的是洮岷高寒春麦区。在小麦生长不同阶段,各主产区对旱情的敏感程度不同,轻度致灾强度(≥0.20)情况下,洮岷高寒春麦区的开花期和灌浆期、陇西冬春麦兼种区的灌浆期以及陇中干旱春麦区的开花期致灾概率较大,均大于0.6;中度致灾强度(≥0.40)情况下,陇西冬春麦兼种区致灾概率最大出现在开花期,为0.46。

兰州百合真空干燥图形组态系统研制

为了实现各类生产数据的良性管理和干燥全过程的高效监控等质量保证措施,引入图形组态理念,从对干燥现场的分类抽象和对各类过程数据的动态重构入手,研制了基于Visual Graph图形开发工具和SQL 2005数据库的面向兰州百合真空干燥的图形组态系统,并应用于工程实践。同时探讨了图形组态系统网络化编辑和控制的实现策略。实际应用表明:兰州百合真空干燥图形组态系统能够增强多源异构数据的协调管理,实现干燥过程的高效监控,满足用户对操作界面直观简便的需求。

基于APSIM的旱地小麦叶面积指数模拟模型构建

为了解旱地小麦叶片生长规律，建立基于APSIM的小麦叶面积潜在生长率模型和叶面积水、氮协同生长率模型，并在田间试验修订参数的基础上，连接到APSIM平台，模拟小麦叶面积指数动态变化过程，采用相关性分析方法定量分析小麦叶面积指数的变化规律。结果表明：基于APSIM的小麦叶面积潜在生长率模型和叶面积水、氮协同生长率模型对旱地小麦生长指标叫的模拟有较高精度。小麦全生育期内叶面积指数模拟值与实测值呈显著正相关，相关系数（R）为0．996，归一化均方根误差（NRMSE）范围在3．08％～9．38％，模型有效性指数（ME）为0．594～0．956，均大于0．5。

补灌量和覆盖量耦合变化下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响

免耕覆盖中补灌量和秸秆覆盖量耦合变化下春小麦叶面积指数对产量有较大影响。以甘肃省定西市安定区1979—2019年历史气象数据为基础,运用APSIM模型对补灌量与覆盖量耦合变化下旱地春小麦的叶面积指数、产量及其构成因素进行模拟,并采用DPS软件进行分析,研究补灌量和覆盖量耦合下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响机制。结果表明,在试验设计范围内,不同春小麦叶面积指数对春小麦千粒质量的影响效应在开花-灌浆期为向上的二次抛物线变化;其他时期,不同春小麦叶面积指数对春小麦产量和千粒质量的影响效应为向下的二次抛物线变化,不同春小麦叶面积指数对春小麦籽粒数的影响效应为向上的二次抛物线变化。试验设计范围内,各个时期春小麦千粒质量均未出现阈值,分蘖-拔节期,春小麦产量未出现阈值,春小麦籽粒数出现阈值,春小麦叶面积指数为1.72时春小麦籽粒数出现最小值为8716.59粒/m^(2);其他时期,春小麦产量和籽粒数出现阈值,在春小麦叶面积指数为0.94、2.31、1.67、1.18、1.24和0.79时春小麦产量出现最大值为3818.71、3827.06、3851.4、3904.35、3819.03和3853.72 kg/hm^(2)。春小麦叶面积指数为0.77、2.01、1.44、1.07、1.00和0.70时春小麦籽粒数出现最小值为9579.34、8745.26、9638.01、9050.71、8554.04和9038.38粒/m^(2)。春小麦叶面积指数对产量和千粒质量呈正效应,对籽粒数呈负效应。合理调节春小麦叶面积指数,可以促进透光性速率的提高、光合产物的产生,对春小麦产量的提高具有积极意义。