基于CERES-Wheat和遥感数据的土壤水分供给量反演

以关中平原为研究区域,以冬小麦为研究对象,基于2007—2008年TM遥感数据反演的和CERES-Wheat模型模拟的生物量和叶面积指数,将由离散积分思想计算的日均分摊系数和由冬小麦各生育阶段生长特点划分的分段蒸腾系数引入土壤水分平衡方程,建立土壤水分供给量反演模型。利用该模型进行研究区域2007—2008年冬小麦全生育期的蒸散量和土壤水分供给量的单点和区域尺度的定量反演。选取拥有多时相遥感数据的2000—2001年进行模型验证,结果表明,在充分获取降水、灌溉信息和多时相遥感数据的条件下,土壤水分供给量的反演结果准确度较高。区域尺度的土壤水分供给量呈现出西高东低和北高南低的分布特征,自西北部向东南部逐渐递减,与关中平原冬小麦受水分胁迫程度的区域性变化趋势基本一致,表明应用模型反演冬小麦全生育期的土壤水分供给量是可行的。

利用作物模拟模型辅助决策小麦新品种推广初探

在田间试验和前人研究的基础上,以比较成熟的CERES-WHEAT模型为研究工具,以我国的主要作物小麦为研究材料,探讨了作物模型在区域试验和良种评价方面的潜在应用。目的在于应用作物模型的动态性和预测性功能,利用品种已有生理和遗传参数以及各地的气象、土壤资料,对冬小麦不同品种同一地点和同一品种不同地点的生育期、物候期、产量和产量构成因素进行预测,并与实测值进行比较,最后对品种的生态适应性进行综合评价,并在品种产量表现和生态适应性等方面为品种区域试验和良种推广提供决策的依据。辅助指导和决策河北省小麦新品种引进、试验和推广,提出了作物模拟模型辅助决策小麦新品种推广的应用模式。

黄淮地区冬小麦最佳灌水日期模拟研究

基于参数调试和适用性验证后的DSSAT-CERES Wheat作物模型,结合各地农业灌溉习惯,以黄淮地区4个典型灌溉麦区为代表站点,模拟分析了1981—2010年冬小麦在越冬、返青、拔节及抽穗普遍期前后不同日期各灌水1次,产量、产量结构及产量稳定性的差异。结果表明:越冬后10 d内灌溉比越冬普遍日期当日灌溉可提高4.1%~7.0%穗密度;返青普遍日期后15 d内灌溉比返青前灌溉利于提高穗密度和穗粒数,但产量的波动性增大;与拔节普遍期当日灌溉相比,拔节期晚灌导致穗密度和穗粒数大幅降低,提前5~10 d灌溉可获得高产和稳产;在前期无水分补给的情况下,抽穗普遍期前后灌溉对稳产的影响不大,但提前灌溉的最大产量可较抽穗后灌溉平均相差31.1%,抽穗后15~20 d灌溉对粒质量的促进作用减弱。

气候变化对甘肃定西、安徽合肥小麦生产影响研究

由于大气中温室气体的不断增加,全球气候发生了巨大变化。据最新气候模式模拟研究表明未来全球气候将发生更为剧烈的变化,这必将对很多部门产生显著的影响特别是对气候变化十分敏感的农业。尤其对于中国这样的人口大国,农业作为社会最基本也是最重要生产部门之一,气候变化将对中国的农业生产带来巨大的影响。小麦是中国的第二大作物,其中冬小麦占全国小麦总产量近90%,因此评价气候变化对中国小麦生产影响是十分必要的。为了分析在未来气候变化情景下中国小麦生产可能遇到的风险,以15年ECMWF再分析实验数据(1979￣1993)作为边界条件驱动PRECIS区域气候模式模拟产生作物模型所需要的气候资料并输入CERES-Wheat模型,验证CERES-Wheat模型与区域气候模式PRECIS结合的模拟能力。在以上验证工作的基础上,将区域气候模式PRECIS的模拟结果与作物模型CERES-Wheat相连接,同时考虑到CO2对小麦的直接施肥作用,模拟了两个小麦站点(定西和合肥)在IPCC SRES A2和B2情景下雨养和灌溉小麦的变化趋势。得到如下结论:无论是在A2情景还是B2情景,定西和合肥的小麦产量都会有所增加,但增加的幅度相差很大。A2情景的增产效应一般要大于B2情景的增产效应,灌溉小麦比雨养小麦更加受益于气候变化,冬小麦(合肥)产量的增长幅度要大于春小麦(定西)增长幅度。CO2对小麦生长的肥效作用十分明显,产量增幅很大。以上结果说明未来气候变化可能会对我国的小麦生产带来益处,但由于未来气候情景模拟的不确定性以及CO2肥效作用通常是在作物过程中的水肥条件完全满足的情况下才充分体现,这都给研究结果带来了不确定性,但本项研究为评价未来气候变化对中国小麦生产影响提供了一种全面的评价方法。