APSIM模型对宁夏海原地区草田轮作系统的适应性

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2016.01.020

草地学报 ›› 2016, Vol. 24 ›› Issue (1): 146-155.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2016.01.020

APSIM模型对宁夏海原地区草田轮作系统的适应性

奥海玮¹, 谢应忠¹, 李永宏², 马建乐³

1. 宁夏大学,宁夏银川 750021;
2. 新西兰草地农业研究院草地研究中心,新西兰北帕尔默斯顿 11008;
3. 中国矿业大学银川学院,宁夏银川 750021

收稿日期:2014-12-05 修回日期:2015-03-28 出版日期:2016-02-15 发布日期:2016-04-26
通讯作者: 谢应忠
作者简介:奥海玮(1977-),女,陕西富平人,硕士研究生,高级实验师,主要从事作物生长模型与模拟技术研究,E-mail:ahw@nxu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(31160484);宁夏大学211培育项目资助

Adaptability of APSIM Model in Simulating Lucerne-Wheat-Millet Crop Rotation System in Haiyuan Region of Ningxia

AO Hai-we¹, XIE Ying-zhong¹, LI Yong-hong², MA Jian-le³

1. Ningxia University, Yingchuan, Ningxia 750021, China;
2. AgResearch, Grasslands Research Centre, Palmerston North 11008, New Zealand;
3. China University of Mining and Technology Yinchuan College, Yinchuan, Ningxia 750021, China

Received:2014-12-05 Revised:2015-03-28 Online:2016-02-15 Published:2016-04-26

摘要/Abstract

摘要：

为验证APSIM模型对宁夏海原地区草田轮作系统的适用性,基于10年生苜蓿(Medicago sativa)与小麦(Triticum aestivum)、谷子(Oryza sativa)草田轮作试验数据和同期气象资料,运用APSIM模型对系统进行了模拟。通过试错法和文献记载完成了苜蓿、小麦和谷子几个品种的参数本地化。用统计和图形校验方法评价了APSIM模型模拟结果的可靠性和准确性。结果表明,谷子-小麦-小麦(MWW)、小麦-谷子-小麦(WMW)、谷子-谷子-小麦(MMW)、谷子-小麦-谷子(MWM)、小麦-谷子-谷子(WMM)、小麦-小麦-谷子(WWM)6种轮作方式下产量实测值和模拟值的决定系数R²值范围在0.83至0.98之间,D值范围在0.94至0.99之间,表现出了良好的相关性和一致性。土壤含水量实测值和模拟值的决定系数R²值范围在0.52至1之间,D值范围在0.92至0.97之间,相关性和一致性表现良好。表明APSIM模型对宁夏海原地区苜蓿与小麦、谷子轮作具有较好的模拟能力,可以用来模拟分析该地区草田轮作系统生产潜力和土壤水分动态,对该地区气候变化影响下草田轮作的优化管理具有一定指导意义。

关键词: APSIM模型, 宁夏海原, 草田轮作, 参数本地化, 适应性

Abstract:

The performance of APSIM model in simulating lucerne (Medicago sativa)-wheat(Triticum aestivum)-millet(Oryza sativa) crop rotation system was assessed against the crop observations from Haiyuan region of Ningxia in Western China. The model parameters for characterizing plant growth and development of local cultivars were specified based on the crop observations in literatures or estimated using try-and-error methods. The model performance in simulating soil moisture and crop production of a lucerne-wheat-millet rotation system was assessed against the observations from the 6 different crop rotation scenarios to validate the model parameterization. The simulations used local meteorological data and soil profile description at pilot site. The results showed that the modeled soil moisture matched well with the observed (R ² value ranged between 0.52 and 1,D value ranged between 0.92 and 0.97)and the modeled plant production simulated well with the observed (R² value ranged between 0.83 and 0.98,D value ranged between 0.94 and 0.99). This model parameterization and validation provides the confidence for using the model to optimize Lucerne-wheat-millet rotation system management and to assess climate change impacts on crop production in Haiyuan region of Ningxia.

Key words: APSIM model, Haiyuan region of Ningxia, Lucerne-wheat-millet rotation system, Model parameterization and validation, Adaptability

中图分类号:

S181

奥海玮, 谢应忠, 李永宏, 马建乐. APSIM模型对宁夏海原地区草田轮作系统的适应性[J]. 草地学报, 2016, 24(1): 146-155.

AO Hai-we, XIE Ying-zhong, LI Yong-hong, MA Jian-le. Adaptability of APSIM Model in Simulating Lucerne-Wheat-Millet Crop Rotation System in Haiyuan Region of Ningxia[J]. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(1): 146-155.

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参考文献

[1] 王琦,张恩和,龙瑞军,等. 不同灌溉方式对紫花苜蓿生长性能及水分利用效率的影响[J]. 草业科学,2006,23(9):75-78
[2] 李凤民,张振万. 宁夏盐池长芒草和苜蓿人工草地水分利用研究[J]. 植物生态与地植物学报,1991,15(4):319-329
[3] 李玉山. 苜蓿生产力动态及其水分生态环境效应[J]. 土壤学报,2002,39(3):404-411
[4] 杨文治,田均良. 黄土高原土壤干燥化问题探源[J]. 土壤学报,2004,41(1):1-6
[5] 王俊,刘文兆,李凤民. 半干旱区不同作物与苜蓿轮作对土壤水分恢复与肥力消耗的影响[J]. 土壤学报,2007,44(1):179-182
[6] Yuying Shen,Lingling Li,Wen Chen,et al. Soil water,soil nitrogen and productivity of Lucerne-wheat sequences on deep silt loams in a summer dominant rainfall environment[J]. Field Crops Research,2009,111(1-2):97-108
[7] 孙剑,李军,王美艳,等. 黄土高原半干旱偏旱区苜蓿-粮食轮作土壤水分回复效应[J]. 农业工程学报,2009,25(6):33-38
[8] 沈禹颖,南志标,高崇岳,等. 黄土高原苜蓿-冬小麦轮作系统土壤水分时空动态及产量影响[J]. 生态学报,2004,24(3):640-646
[9] 王美艳,李军,孙剑,等. 黄土高原半干旱区苜蓿草地土壤干燥化特征与粮草轮作土壤水分恢复效应[J]. 生态学报,2009,29(8):4528-4533
[10] 方新宇,李军,王学春,等. 黄土高原半湿润区苜蓿草地土壤干燥化与草田轮作水分恢复效应[J]. 中国农业科学,2010,43(16):3348-3356
[11] 刘培松,贾志宽,李军,等. 宁南旱区草田轮作系统中紫花苜蓿适宜利用年限研究[J]. 草业学报,2008,17(3):31-39
[12] Luo Y, Guo W. Development and problems of crop models[J]. Transactions of the CSAE,2008,24(5):307-312
[13] 刘志娟,杨晓光,王静,等. APSIM玉米模型在东北地区的适应性[J]. 作物学报,2012,38(4):740-746
[14] 李广,黄高宝. 基于APSIM 模型的降水量分配对旱地小麦和豌豆产量影响的研究[J]. 中国生态农业学报,2010,18(2):342-347
[15] 李广,黄高宝,王琦,等. 基于APSIM模型的旱地小麦和豌豆水肥协同效应分析[J]. 草业学报,2011,20(5):151-159
[16] 王琳,郑有飞,于强,等. APSIM模型对华北平原小麦玉米连作系统的适用性[J]. 应用生态学报,2007,18(11):2480-2486
[17] 李广,李玥,黄高宝,等. 基于APSIM模型旱地春小麦产量对温度和CO2浓度升高的响应[J]. 中国生态农业学报,2012,20(8):1088-1095
[18] 杨轩,谭广洋,沈禹颖. 秸秆还田对旱作冬小麦后茬土壤水分的影响及其APSIM模拟[J]. 干旱区研究,2013,30(4):609-614
[19] 聂志刚,李广. 基于APSIM模型的可视化小麦生长系统分析[J]. 草业科学,2013,30(5):795-798
[20] 董莉霞,李广,刘强,等. 旱地春小麦产量对逐日最低温度和最高温度变化响应的模拟与分析[J]. 干旱区研究,2013,21(8):1016-1022
[21] 沈禹颖,南志标, Bellotti B,等. APSIM模型的发展与应用[J]. 应用生态学报,2002,13(8):1027-1032
[22] B A Keating, P S Carberry, G L Hammer, et al. An overview of APSIM,a model designed for farming systems simulation[J]. European Journal of Agronomy,2003,18(3-4):267-288
[23] Whitmore A P, Klein-Gunnewiek H, Crocker G J, et al. Simulating trends in soil organic carbon in long-term experiments using the Verberne/ MOTOR model[J]. Geoderma,1997,81(1-2):137-151
[24] 刘培松. 宁南苜蓿草田轮作土壤环境效应研究[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2008:24
[25] 童成立,张文菊. 逐日太阳辐射的模拟计算[J]. 中国农业气象,2005,26(3):165-169
[26] 莫志鸿,冯利平,邹海平,等. 水稻模型ORYZA2000在湖南双季稻区的验证与适应性评价[J]. 生态学报,2011,31(16):4628-4637
[27] Yang J, Greenwood D J, Rowell D L, et al. Statistical methods for evaluating a crop nitrogen simulation model[J]. Agricultural Systems,2000,64(1):37-53
[28] 杨靖民,杨靖一,Hoogenboom G. DSSAT作物模型的统计和图形校验方法[J]. 植物营养与肥料学报,2012,18(5):1064-1072
[29] 李军,邵明安,张兴昌. 黄土高原旱塬地冬小麦水分生产潜力与土壤水分动态的模拟研究[J]. 自然资源学报,2004,19(6):738-746
[30] 王建勋,郑粉莉. WEPP模型坡面版在黄土丘陵沟壑区的适用性评价-以坡长因子为例[J]. 水土保持通报,2007,27(2):50-55
[31] 李广,黄高宝,Bellotti W,等. APSIM模型在黄土丘陵沟壑区不同耕作措施中的适用性[J]. 生态学报,2009,29(5):2655-2662
[32] 王迎春. 华北平原典型农田生态系统氮磷平衡动态模拟研究[D]. 北京:中国农业科学院,2009:34
[33] Wang E C, Chen Q Y. Modeling the response of wheat and maize productivity to climate variability and irrigation in the North China Plain[C]//18th World IMACS, Cairns, Australia:MODSIM Congress,2009:2742-2748
[34] 高晓飞,谢云. 用ALMANAC作物生长模型模拟冬小麦生长[J]. 自然资源学报,2003,18(4):505-510
[35] 谭广洋. 黄土高原西部应用APSIM模型的土壤蒸发参数测定和调整[D]. 甘肃:兰州大学,2007:40
[36] Probert M E,Dimes J P,Keating B A,et al. APSIM's Water and Nitrogen Modules and Simulation of the Dynamics of Water and Nitrogen in Fallow Systems[J]. Agricultural Systems,1998,56(l):l-28

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Adaptability of APSIM Model in Simulating Lucerne-Wheat-Millet Crop Rotation System in Haiyuan Region of Ningxia

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[1]	王伟强, 刘晶, 田新会, 杜文华. ‘甘农2号’黑麦品种在青海省不同区域的适应性评价[J]. 草地学报, 2021, 29(3): 504-514.
[2]	王伟强, 刘晶, 田新会, 杜文华. 甘农4号’小黑麦品种在青海省不同区域的适应性评价[J]. 草地学报, 2020, 28(6): 1626-1634.
[3]	耿小丽, 韩天虎, 张少平, 李德明, 刘乾, 武慧娟. 30个燕麦品种(品系)在甘肃天祝地区的适应性评价[J]. 草地学报, 2019, 27(6): 1743-1750.
[4]	李昌华, 李小梅, 张新全, 黄琳凯, 周冀琼, 张帆, 李小铃, 闫艳红. 10个鸭茅品种在川中丘陵地区的适应性研究[J]. 草地学报, 2019, 27(2): 397-403.
[5]	闫利军, 米福贵, 郭郁频, 于洁, 刘伟伟, 王晓龙. 草地早熟禾幼苗对矿井再生水灌溉的生理响应[J]. 草地学报, 2014, 22(5): 1031-1037.
[6]	奥海玮, 谢应忠, 李永宏, 宋乃平, 马建乐, 马明德. APSIM苜蓿模型在宁夏半干旱地区的适应性[J]. 草地学报, 2014, 22(3): 535-541.
[7]	李春燕, 罗旭辉, 应朝阳, 陈恩, 詹杰, 黄毅斌. 闽南饲用(印度)豇豆的选育与应用[J]. 草地学报, 2013, 21(5): 971-976.
[8]	张鲜花, 朱进忠, 王特, 朱建清. 天山北坡东西部山地野生鸭茅部分生理生化指标分异性的研究[J]. , 2013, 21(3): 534-538.
[9]	郑曦, 魏臻武, 武自念, 李伟民, 陈斐, 刘倩, 潘玲. 不同燕麦品种(系)在扬州地区的适应性评价[J]. , 2013, 21(2): 272-279.
[10]	陈辰, 王靖, 潘学标, 魏玉蓉, 冯利平. CENTURY模型在内蒙古草地生态系统的适用性评价[J]. , 2012, 20(6): 1011-1019.
[11]	刘大林, 王秀萍, 胡楷崎, 刘伟国, 张华, 曹喜春. 15种冷季型草坪草在扬州地区的适应性评价[J]. , 2012, 20(5): 967-971.
[12]	李鸿祥, 李高, 戎郁萍. 30个草坪型高羊茅品种在华北地区的适应性评价[J]. , 2012, 20(5): 972-976.
[13]	宋超, 靳晓丽, 田新会, 杜文华. 不同红三叶品种在兰州地区的适应性评价[J]. , 2012, 20(4): 657-661.
[14]	张建华, 马成仓, 高玉葆. 干旱荒漠区荒漠锦鸡儿种群繁殖对策研究[J]. 草地学报, 2012, 20(3): 434-438.
[15]	陈志彤, 罗旭辉, 李春燕, 应朝阳, 黄毅斌. 闽引2号圆叶决明的适应性研究[J]. 草地学报, 2012, 20(3): 484-488.