1、中文摘要__油菜生長模型及決策支持系統(tǒng)研究摘要作物生長模型與決策支持系統(tǒng)的研究和廣泛應(yīng)用對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化和數(shù)字化有重要的理論意義和應(yīng)用價值.本研究借鑒國際上先進的建模理論和本實驗室形成的作物模擬方法體系和基本框架，運用系統(tǒng)分析原理和動態(tài)建模技術(shù)，通過不同類型品種的播期和氮素試驗對油萊生長發(fā)育的基本規(guī)律及其與環(huán)境因子之間的關(guān)系予以定量解析和綜合，構(gòu)建了一個基于生理生態(tài)過程的油菜生長模擬模型采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟構(gòu)件技術(shù)及決策支持技術(shù)，構(gòu)

2、建了符合COM標準的油菜生長模型組件，進一步研制了基于生長模型的油菜管理決策支持系統(tǒng)(包括單機版、網(wǎng)絡(luò)版)，實現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)和單機環(huán)境下油萊生長動態(tài)模擬預(yù)測和管理決策支持功能，為數(shù)字化油作系統(tǒng)的構(gòu)建莫定了基J出。以油菜生理生態(tài)過程為基礎(chǔ)，通過定量分析油菜對溫度(包括春化作用)和光周期的反應(yīng)，構(gòu)建了以生理發(fā)育時間為尺度的油萊生育期模擬模型.每日生理發(fā)育時間由每日生理效應(yīng)累積形成，每日熱效應(yīng)、春化效應(yīng)、光周期效應(yīng)與品種灌裝速率互作共同決定每日生

3、理效應(yīng)大小.模型通過引入溫度敏感性、生理春化時間、光周期敏感性和基本灌裝因子4個參數(shù)反應(yīng)不同油萊品種的遺傳差異，從而使得每個油菜品種達到特定生育時期所需的生理發(fā)育時間恒定.建立油菜葉面積指數(shù)模擬模型綜合基于庫或源限制下的葉面積增長模式，其中庫限制下葉面積指數(shù)的增長呈指數(shù)方程，且受到溫度、水分和氮素因子的影響源限制下葉面積指數(shù)增長用比葉面積法來模擬.油萊角果面積指數(shù)由比角果面積和角果干物重來決定.比葉面積和比角果面積均為生理發(fā)育時間的函數(shù)

4、。針對油菜冠層生態(tài)結(jié)構(gòu)的特點，構(gòu)建了油菜光合作用和干物質(zhì)積累的模擬模型.采用“三層模型”法，即通過對花、角果、葉三層分別計算光能截獲和光合作用，利用高斯積分法計算每層的光合量而得出每日的冠層總同化量.模型充分量化了油菜生理年齡、溫度、氮素、水分等因子對最大光合速率的影響，同時考慮了維持呼吸與生長呼吸的消耗，使模型具有較強的機理性和通用性.利用油菜器官生育進程及環(huán)境因子之間的定量關(guān)系，構(gòu)建了基于分配指數(shù)的油菜地上部器官干物質(zhì)分配動態(tài)模擬模

5、型.各器官干物質(zhì)分配指數(shù)隨著生理發(fā)育時間而動態(tài)變化，基因型、播期、氮素及水分水平對各器官千物質(zhì)分配指數(shù)的模式?jīng)]有顯著影響，但影響各器官干物質(zhì)分配指數(shù)的大小.其中，氮素營養(yǎng)水平對綠色葉片干物重分配影響最大，氮素營養(yǎng)水平越高，綠色葉片分配指數(shù)越大播期影響角果分配指數(shù)，STUDYONGROWTHSIMULATIONMODELDECISIONSUPPTSYSTEMINRAPESEEDABSTRACTTheresearchandapplicati

6、onofcropgrowthmodelanddecisionsupportsystemforrapeseedmanagementwouldbeimportantforfacilitatingdevelopmentofinformationalanddigitalagriculture.Inthepresentstudytherelationshipsofgrowthanddevelopmenttoenvironmentfactorswe

7、reanalyzedandintegratedbyusingthefieldexperimentsdatawithdiferentgenotypessowingdatesandnitrogenapplicationlevels.Byadoptingstudyingadvancedmodelingtechnologyabroadandthemethodologyofcropgrowthmodeldevelopedbyourlabaphys

8、iologicalprocessbasedrapeseedsimulationmodelwasdevelopedthroughthesystemanalysisandmathematicalmodeling.Byusingobjectorientedframeworkstructureandcomponentdesignacomponentbasedrapeseedgrowthmodel(RapeGrow)wasdevelopedwit

9、hCOMstandard.Thenagrowthmodelbaseddecisionsupportsystemforrapeseedmanagement(GMDSSRSM)wasestablishedbyintegratingdecisionsupporttechniqueswhichrealizedthefunctionsofdynamicsimulationgrowthpredictiondecisionmakinginrapese

10、edproductionundertheenvironmentsofstandaloneandnetworkrespectively.Thepresentstudyshouldbeusefulforpredictionofgrowthperformanceunderdifferentconditionsandconstructionofrapeseeddigitalmanagementsysteminrapeseedcrop.Based

11、ontheecophysiologicalprocessesofrapeseeddevelopmentasimulationmodelforpredictingphenologicalstagesofoilseedrape(brassicanapusL.)wasdevelopedwiththephysiologicaldevelopmenttime(PDT)astimescaleandbyquantifyingtheefectsofte

12、mperature(includingvernalization)andphotoperiodonoilseedrape.Theinteractionamongdailythermalefectivenessphotoperiodefectivenessvernalizationefectivenessandfillingratedeterminedthedailyphysiologicalefectivenesswhichwasacc

13、umulatedtoobtainphysiologicaldevelopmenttime.Fourspecificgeneticparametersastemperaturesensitivityphysiologicalvernalizationtimephotoperiodsensitivityandbasicfillingdurationfactorwereaddedtoadjustthegenotypicdiferencesin