覆膜条件下对AquaCrop模型冬小麦生长动态和土壤水分模拟效果的评价分析

• 作者: 丁奠元 余坤 冯浩 刘匣 张浩杰 褚晓升
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: AquaCrop模型 覆膜 土壤水分 产量 水分利用效率
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料·节水灌溉·农业生态环境
• 页码范围: 1838-1851
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.10.009

摘要

[目的]通过评价AquaCrop模型对覆膜条件下冬小麦的生长发育、土壤水分、产量以及水分利用效率的模拟效果,为AquaCrop模型在覆膜条件下的校准和应用提供科学的方法和理论依据.[方法]试验设置不覆盖(CK)和白色地膜覆盖(PM)两个处理,于2013年10月至2016年6月年在陕西杨凌进行田间试验,利用2014-2015年度试验数据对AquaCrop模型进行参数校准,利用2013-2014年度和2015-2016年度的冬小麦观测数据对AquaCrop模型进行验证.[结果]AquaCrop模型较好地模拟了冬小麦冠层覆盖度,冠层覆盖度模拟值和实测值之间的决定系数(R2)为0.86-0.99,均方根误差(RMSE)为2.1％-8.1％.AquaCrop模型也较好地模拟了冬小麦生物量和土壤贮水量,其中地上部生物量的模拟值和实测值之间的R2均大于0.95,RMSE为0.814-1.933 t·hm2;CK土壤贮水量模拟值和实测值间的相关系数均大于0.85,PM土壤贮水量模拟值和实测值间的相关系数均大于0.75,CK和PM土壤贮水量模拟值和实测值的均方根误差表现为9.2 mm＜ RMSE＜ 17.6 mm,标准均方根误差(NRMSE)小于5.5％.冬小麦产量实测值和模拟值相对误差(RE)为-4.4％-9.0％,PM产量实测值和模拟值的平均值较CK分别提高40.5％和40.3％,表现出较好的一致性,处理间成显著性差异.水分利用效率实测值和模拟值RE为-10.4％-1.5％,PM水分利用效率实测值和模拟值的平均值较CK分别提高54.1％和47.5％,同样表现出较好的一致性,处理间成显著性差异.在冠层覆盖度、地上部生物量、产量和水分利用效率方面,模型模拟值和实测值的变化趋势基本一致,且PM模拟值和实测值间均较CK表现出显著性差异.[结论]AquaCrop模型能够较好地模拟覆膜条件下冬小麦生长发育过程,可以用于覆膜条件下作物生产力的模拟和预测,为AquaCrop模型的推广应用提供了可靠的数据支持.