作物光合產(chǎn)量潛力的分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)資源研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種作物光合產(chǎn)量潛力的分析方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作物氣候產(chǎn)量潛力是指在充分和合理利用當?shù)氐墓?、熱、水氣候資源，而其他條 件，如土壤、養(yǎng)分等處于最適宜狀況時單位面積土地上獲得的最高生物學(xué)產(chǎn)量或農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。 因此，太陽輻射能量、作物光合作用特性、氣溫條件成為作物產(chǎn)量形成的基本因素。氣候產(chǎn) 量潛力反映了某地區(qū)在特定氣候背景下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所具備的基礎(chǔ)潛力，可定量表征區(qū)域氣候 資源狀況及其氣候要素的配置，是科學(xué)衡量區(qū)域糧食生產(chǎn)力、農(nóng)業(yè)發(fā)展和人口承載力的重 要指標之一。
[0003] 氣候產(chǎn)量潛力的計算方法為：YW=YQ*f(w)*f(T);
[0004] 其中，Yw為作物生育期內(nèi)總的氣候產(chǎn)量潛力；YQ為作物生育期內(nèi)總的光合產(chǎn)量潛 力；f(w)為水分修正系數(shù)；f(T)為溫度修正系數(shù)。
[0005] 可見，在計算氣候產(chǎn)量潛力時，光合產(chǎn)量潛力的確定屬于關(guān)鍵。
[0006] 光合產(chǎn)量潛力是指在假定溫度、水分、土壤肥力、作物群體、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等均處 于最適宜條件下，以光照作為唯一參考因子，由當?shù)靥栞椛鋯为殯Q定的產(chǎn)量，是作物生產(chǎn) 量的理論上限。
[0007] 采用傳統(tǒng)方法計算光合產(chǎn)量潛力時，所考慮的因素較少，不全面，從而導(dǎo)致最終計 算得到的光合產(chǎn)量潛力的準確性非常有限，常常與實際情況偏差嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種作物光合產(chǎn)量潛力的分析方法，可有 效提高分析得到的光合產(chǎn)量潛力的準確性和客觀性。
[0009] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 本發(fā)明提供一種作物光合產(chǎn)量潛力的分析方法，包括以下步驟：
[0011] 步驟1，構(gòu)建作物光合產(chǎn)量潛力分析模型，所述作物光合產(chǎn)量潛力分析模型表示 為：
[0012] Η= (1)
[0013] 其中：
[0014] hi=ν； ·G(2)
[0015] v^v^+iv^^-vj-log^ (3)
[0016] 其中：
[0017] H-分析時段長度內(nèi)總光合產(chǎn)量潛力；
[0018] h-分析時段長度內(nèi)的日光合產(chǎn)量潛力；
[0019] v「日權(quán)重；
[0020] G-日輻射值；
[0021] Vni-當月首日權(quán)重；
[0022] 、「下月首日權(quán)重；
[0023] η-月內(nèi)日序，n=i;
[0024] 步驟2,當需要分析棉花生育期內(nèi)指定時間長度所對應(yīng)的總光合產(chǎn)量潛力時，向步 驟1構(gòu)建得到的光合產(chǎn)量潛力分析模型中輸入起始時間數(shù)據(jù)和截止時間數(shù)據(jù)；
[0025] 步驟3,光合產(chǎn)量潛力分析模型接收起始時間數(shù)據(jù)和截止時間數(shù)據(jù)后，將起始時間 到截止時間的時間段內(nèi)任意一天記為第j月第i天；
[0026] 步驟4,建立生育期內(nèi)各月首日權(quán)重系數(shù)表；
[0027] 步驟5,讀取各月首日權(quán)重系數(shù)表，獲得當月首日權(quán)重Vni和下月首日權(quán)重^+1，然后 將當月首日權(quán)重\和下月首日權(quán)重v"+1代入公式（3)，計算得到日權(quán)重v1:
[0028] 步驟6，讀取預(yù)存儲的日輻射G，將日輻射G和日權(quán)重\代入公式（2)，計算得到日 光合產(chǎn)量潛力h:
[0029] 步驟7,重復(fù)步驟3-步驟6,計算得到被分析時間段內(nèi)每天的日光合產(chǎn)量潛力，然 后，基于公式（1)，將計算得到的各天的日光合產(chǎn)量潛力做求和運算，即得到被分析時間段 內(nèi)的總光合產(chǎn)量潛力；
[0030] 步驟8,輸出步驟7得到的被分析時間段內(nèi)的總光合產(chǎn)量潛力。
[0031] 優(yōu)選的，所建立的各月首日權(quán)重系數(shù)表見表1 :
[0032] 表1棉花光合潛力月首日權(quán)重
[0033]
[0034] 其中，v4、v5、v6、v7、vs、vjPvi。分別為4月份首日權(quán)重、5月份首日權(quán)重、6月份首 日權(quán)重、7月份首日權(quán)重、8月份首日權(quán)重、9月份首日權(quán)重和10月份首日權(quán)重。
[0035] 優(yōu)選的，步驟6之后，還包括日光溫產(chǎn)量潛力yi的計算過程，包括：
[0036] 步驟6. 1，讀取預(yù)存儲的被分析月三基點溫度，分別為棉花在當前時期的適宜溫度 ?\、能夠承受的最低溫度T2以及能夠承受的最高溫度T3;再讀取到日實際平均氣溫T1;
[0037] 步驟6. 2,將ΤΚΤ2、1~3和Τ玳入公式（4)，計算得到日溫度修正系數(shù)F1;
[0038] ⑷：
[0039] 其中，B=(TflWCTfig;
[0040] 步驟6. 3,讀取預(yù)存儲的日最高實際氣溫Tu，將日最高實際氣溫Tu代入公式（5)， 計算得到日最高氣溫修正系數(shù)V1;
[0041] Vx= (1-1^)^-291/
[0042] 其中：
[0043]
(5)
[0044] 步驟6. 4,將日最高氣溫修正系數(shù)t和日溫度修正系數(shù)F 入公式（6)，計算得到 光溫產(chǎn)量潛力日修正系數(shù)t1;
[0045] t,= 0. 3V.+0. 7F, (6)
[0046] 步驟6· 5,讀取步驟6計算得到的日光合產(chǎn)量潛力h，將tjPh玳入公式（7)，計 算得到日光溫產(chǎn)量潛力y1;
[0047] Yi=ti*h； (7) 〇
[0048] 優(yōu)選的，步驟6. 1中，預(yù)存儲的各月三基點溫度的值見表2 :
[0049] 表2棉花生長發(fā)育各月三基點溫度，單位°C
[0050]
[0051] 優(yōu)選的，步驟6. 5之后，還包括計算日氣候產(chǎn)量潛力的步驟，具體包括：
[0052] 步驟6. 6,讀取預(yù)存儲的當月首日需水量Wni和下月首日需水量w"+1的值，并代入公 式⑶中，計算得到日需水量wi;其中，n=i; _]
(8)
[0054] 步驟6. 7,讀取到當日實際降水量山和昨日水分供需結(jié)余量pii，將日需水量Wl、當 日實際降水量山和昨日水分供需結(jié)余量pii代入公式（9)，計算得到日水分供需結(jié)余量p1; 此處，對于被分析時間段的第1天，令昨日水分供需結(jié)余量為〇 ;
[0055] Pi= 0· 6p;fWi+di(9)
[0056] 步驟6. 8,將日水分供需結(jié)余量？1代入公式（10)，計算得到日降水訂正系數(shù)r1;
[0057] ,、 (10)
[0058] 步驟6· 9,讀取步驟6· 5計算得到的日光溫產(chǎn)量潛力yi，將日光溫產(chǎn)量潛力yi和日 降水訂正系數(shù)&代入公式（11)，計算得到日氣候產(chǎn)量潛力Ywl;
[0059] Ywi=r; ·y; (11) 〇
[0060] 優(yōu)選的，步驟6.6中，預(yù)存儲的各月首日需水量的值見表3 :
[0061] 表3棉花各月首日需水量
[0062]
[0063] 其中，由于棉花的生育期為5-9月，所以表1只存儲5-9月中各月首日需水量。
[0064] 本發(fā)明提供的作物光合產(chǎn)量潛力的分析方法具有以下優(yōu)點：
[0065] (1)考慮了生育期進程對光合產(chǎn)量的影響，提高光合產(chǎn)量潛力的準確性；
[0066] (2)通過日光合產(chǎn)量潛力的累積得到總光合產(chǎn)量潛力，可反映作物光合產(chǎn)量潛力 的形成過程，精確地反映作物干物質(zhì)積累狀態(tài)，提高光合產(chǎn)量潛力的精確性和客觀性。
【附圖說明】
[0067]圖1為傳統(tǒng)方法和本發(fā)明方法形成的光合產(chǎn)量潛力日修正系數(shù)的對比曲線圖； [0068]圖2為本發(fā)明提供的棉花氣候產(chǎn)量潛力區(qū)劃圖；
[0069]圖3為本發(fā)明提供的棉花光溫產(chǎn)量潛力區(qū)劃圖；
[0070] 圖4為本發(fā)明提供的棉花光合產(chǎn)量潛力區(qū)劃圖；
[0071] 圖5為本發(fā)明提供的1971-1975年棉花氣候產(chǎn)量潛力的變化圖；
[0072] 圖6為本發(fā)明提供的2002-2006年棉花氣候產(chǎn)量潛力的變化圖。
【具體實施方式】
[0073] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以 解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0074] 由于作物在不同的生育時期，其植株大小顯著不同等因素的影響，光合產(chǎn)量潛力 也差異巨大。如果不考慮上述差異，而將所有階段按線性原則簡單相加，必然難以反映作物 產(chǎn)量形成的真實過程。
[0075] 所以，本發(fā)明提供了一種作物光合產(chǎn)量潛力的分析方法，大致步驟為：計算出作物 生育期內(nèi)每一天的重要性，即日權(quán)重，修正并累加日光合產(chǎn)量潛力，得到一段時間的總光合 產(chǎn)量潛力。因此，可實時描述作物產(chǎn)量的形成過程和最終光合產(chǎn)量潛力，在作物產(chǎn)量監(jiān)測、 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源評估、資源演變與預(yù)警等方面均具有重要意義。
[0076]