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• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

两种冬小麦气候适宜度评价模型的比较

张建涛,李国强,陈丹丹,冯晓,郑国清   

  1. 河南省农业科学院农业经济与信息研究所,450008,河南郑州
  • 收稿日期:2015-10-10 修回日期:2016-01-08 出版日期:2016-04-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 李国强,郑国清
  • 作者简介:张建涛,助理研究员,主要从事农业信息技术研究
  • 基金资助:
    河南省农业科学院优秀青年基金(31301239);河南省财政专项(豫财贸[2012]39号);河南省重大科技专项(121100110900)

Comparison of Using DSSAT and Fuzzy Mathematics for Climatic Suitability Model of Winter Wheat

Zhang Jiantao,Li Guoqiang,Chen Dandan,Feng Xiao,Zheng Guoqing   

  1. Agricultural Economy & Information Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450008,Henan,China
  • Received:2015-10-10 Revised:2016-01-08 Online:2016-04-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Guoqiang Li,Guoqing Zheng

摘要:

为比较DSSAT模型和模糊数学方法用于冬小麦气候适宜度评价的效果,利用河南省杞县和汤阴县1999-2013年的气象资料、冬小麦发育期及产量数据,采用DSSAT模型和模糊数学方法构建两种冬小麦气候适宜度评价模型,并计算不同生育期和全生育期的冬小麦气候适宜度。利用相关分析方法,检验两种方法估算的冬小麦气候适宜度的评价效果。结果表明:杞县和汤阴县的出苗至越冬期、返青至拔节期、拔节至开花期、开花至成熟期,模型法估算的冬小麦气候适宜度与模糊数学法估算的冬小麦气候适宜度变化趋势基本一致,且呈正相关,而两个地点的越冬至返青期,两种方法估算的冬小麦气候适宜度呈负相关。两个地点两种方法估算的全生育期冬小麦气候适宜度变化趋势与实测产量的变化趋势基本一致,且两种方法估算的冬小麦气候适宜度呈正相关。模型法估算的冬小麦气候适宜度的标准差和变异系数均高于模糊数学估算的冬小麦气候适宜度的标准差和变异系数。但与模糊数学法相比,DSSAT模型估算的冬小麦气候适宜度与实测产量变化更接近。DSSAT模型可用于冬小麦气候适宜度评价研究。

关键词: 冬小麦, DSSAT模型, 模糊数学, 气候适宜度

Abstract:

In order to compare the application of DSSAT model and fuzzy mathematical method in climate suitability evaluation of winter wheat, two evaluation models of climate suitability were respectively established. The climate suitability of winter wheat at different growth stage and in the whole growth stage was calculated by data from counties of Qi and Tangyin in Henan province during 1999-2013. Correlation analysis was used to test the evaluation effect of climate suitability of winter wheat calculated by DSSAT and fuzzy mathematical method. The results showed that at emerging to wintering stage, turning green to jointing stage, jointing to anthesis stage and anthesis to maturity stage, the change trend of climate suitability calculated by DSSAT model (CS-DSSAT) all agreed well with that by fuzzy mathematical method (CS-FM). There was a positive relationship between CS-DSSAT and CS-FM at four stages, while a negative relationship at overwintering to turning green stage. The change trend of CS-DSSAT at whole growth period was consistent with that of CS-FM. The standard deviation and variation coefficient of CS-DSSAT were respectively higher than that of CS-FM, but compared with CS-FM, the change trend of CS-DSSAT was closer to that of yield. DSSAT model could be employed to evaluate climate suitability of winter wheat.

Key words: Winter wheat, DSSAT model, Fuzzy mathematics, Climatic suitability

表1

河南省杞县和汤阴县冬小麦普遍发育期"

地点Location 播种Sowing 出苗Emergence 越冬Overwintering 返青Turning green 拔节Jointing 开花Anthesis 成熟Maturity
杞县Qi 10-16 10-25 12-20 2-14 3-29 4-30 6-05
汤阴县Tangyin 10-09 10-18 12-07 2-14 4-01 5-03 6-08

表2

周麦16模型参数"

P1V P1D P5 G1 G2 G3 PHINT
48.12 113.2 712.5 20 37.5 4.5 80

图1

周麦16产量和生育期验证结果"

图2

杞县和汤阴县不同生育期适宜度变化"

表3

杞县和汤阴县不同生育期气候适宜度的统计分析"

生育期Growth stages 适宜度算法Algorithm 杞县Qi 汤阴县Tangyin
均值Mean 标准差SD 变异系数VC 均值Mean 标准差SD 变异系数VC
出苗—越冬Emergence-overwintering
模糊数学法FM 0.76 0.06 0.08 0.78 0.05 0.06
模型法M 0.60 0.23 0.38 0.65 0.20 0.31
越冬—返青Overwintering-turning green
模糊数学法FM 0.76 0.04 0.05 0.81 0.02 0.03
模型法M 0.48 0.28 0.60 0.37 0.27 0.72
返青—拔节Turning green-jointing
模糊数学法FM 0.80 0.02 0.02 0.81 0.03 0.04
模型法M 0.84 0.11 0.13 0.76 0.16 0.21
拔节—开花Jointing-anthesis
模糊数学法FM 0.86 0.04 0.04 0.85 0.04 0.05
模型法M 0.88 0.07 0.07 0.88 0.06 0.07
开花—成熟Anthesis-maturity
模糊数学法FM 0.83 0.02 0.02 0.84 0.03 0.04
模型法M 0.80 0.13 0.16 0.80 0.09 0.12
全生育期Whole growth stage
模糊数学法FM 0.81 0.02 0.03 0.82 0.02 0.02
模型法M 0.87 0.08 0.09 0.84 0.10 0.12

表4

杞县和汤阴县不同生育期气候适宜度的相关性分析"

站点
Location
出苗—越冬
Emergence-overwintering
越冬—返青
Overwintering-turning green
返青—拔节
Turning green-jointing
拔节—开花
Jointing-anthesis
开花—成熟
Anthesis-maturity
全生育期
Whole growth stage
杞县Qi 0.913** -0.779** 0.500 0.776** 0.814** 0.440
汤阴县Tangyin 0.966** -0.363 0.879 0.707** 0.673** 0.465*

图3

杞县和汤阴县两种算法全生育期气候适宜度比较"

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