基于校正WOFOST模型的棗樹生長模擬與水分利用評價

白鐵成 王濤 張楠楠

摘要：為實現(xiàn)定量化分析溫、光和水資源對果樹生長的影響，本研究以成齡駿棗樹為研究對象，提出了基于校正WOFOST模型的棗樹生長和水分運移模擬方法。利用2016和2017年的田間試驗觀測數(shù)據(jù)，重點校正WOFOST模型的物候?qū)W發(fā)育、初始化、綠葉、CO同化、干物質(zhì)分配、呼吸作用和水分利用參數(shù)。在田間尺度，完成總地上生物量（TAGP）、葉面積指數(shù)（LAI）和土壤水分含量的動態(tài)模擬和精度驗證;在縣域尺度，使用55個果園的最大LAI、單產(chǎn)、實際蒸散量（ET）和水分利用效率（WUE）數(shù)據(jù)評價模型區(qū)域尺度的模擬性能。結(jié)果表明，在田間尺度，校正模型模擬不同灌溉梯度TAGP的決定系數(shù)R范圍為0.92～0.98，歸一化均方根誤差NRMSE為8.7%～20.5%;模擬LAI的R范圍為0.79～0.97，NRMSE為8.3%～21.1%;模擬土壤水分含量的決定系數(shù)R范圍為0.29～0.75，NRMSE為4.1%～6.1%。在縣域尺度，兩年模擬最大LAI與實測LAI的R分別為0.64和0.78，NRMSE分別為13.3%和10.7%;模擬單產(chǎn)的R分別為0.48和0.60，NRMSE分別是12.1%和11.9%;模擬ET均方根誤差分別為36.1mm（7.9%）和30.8mm（7.4%）;模型也表現(xiàn)了較高的WUE模擬精度（10%<NRMSE<20%），均方根誤差EMSE值分別為0.23和0.28kg/m。WOFOST模型在田間和縣域尺度都取得了較高的棗樹生長和水分運移模擬精度，可為土壤、氣象、灌溉管理和棗樹生長耦合影響的定量化分析提供新思路。

關(guān)鍵詞：作物生長模型;參數(shù)校正;WOFOST;棗樹;水分利用效率

中圖分類號：S126文獻標(biāo)志碼：A文章編號：202103-SA008

引用格式：白鐵成，王濤，張楠楠.基于校正WOFOST模型的棗樹生長模擬與水分利用評價[J].智慧農(nóng)業(yè)（中英文），2021，3（2）：55-67.

BAI Tiecheng， WANG Tao， ZHANG Nannan. Dynamic simulation of jujube tree growth and water use evaluation based on the calibrated WOFOST model[J]. Smart Agriculture， 2021， 3（2）： 55-67. （in Chinese with English abstract）

1引言

紅棗富含蛋白質(zhì)、糖類、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，具有重要的食用和醫(yī)學(xué)價值。中國紅棗種植區(qū)域主要有新疆、山西、陜西、河北、河南和山東等地區(qū)。……