rcsods一水稻栽培计算机模拟优化决策系统

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1、RCSODS一水稻栽培计算机模拟优化决策系统—、RCSODS的研制背景岡际作物模拟研究的进展与存在问题作物生长过程的计算机模拟（以卜*简称作物模拟）是国际上近20年來迅速崛起的一项新技术，它的发展与应用已引起了农学家、作物生理学家、作物生态学家和农业气象学家日益广泛的兴趣。作物模拟是由荷兰的deWti和美国的Dimcan同时创立的，其发展大致历经三个时期。1965—1790年为开创时期。deWit研制成玉米光合生产的计算机模型;Duncna等人（1967）发表了玉米叶面积与叶片角度对群体光合作用影响的換型。这是国际上最早的在计算机上模拟作物群体生产过程的模型。07年代是作

2、物模拟在深度与广度上同吋发展的吋期。在美、荷、英、澳、日和前苏联等W家，研制成01多种作物的模拟模型，如棉花、小麦、大麦、黑麦、马铃薯、高粱、大豆、甜菜、首蓓、三叶草、向H葵和白菜等。对一些重耍作物生理过程的数量化研究亦日趋深入，如Thonley（1970,1971，1977）关于作物呼吸过程模拟模型的研究:Chanter（1976）关于生长曲线的概括性研究；Charles一Edwards（1976）关于作物干物重分配模型的研究；以及Ritcihe（1972）关于蒸发模型的研究等。80年代则是作物模拟向综合化与应用化方句发展的时期。其重要标志是美国CERES模型（Cro一

3、EnvironmentalResourceSynthesis,即作物一环境综合系统）的研制成功。同早期的作物模型相比，CERES系列在综合性与应用性两方面都冇所加强，它不仅能模拟作物的生理与生长过程，还能模拟土壤养分平衡（矿化、硝化反硝化、固氮、淋溶、吸收和利用等与水分平衡（有效降水、还流、蒸发、蒸腾、土壤的垂直流动与渗漏等）。1982年之后，CEKES模型在美U以外的许多国家，特别是在发展屮国家，得到了广泛的验证，并被用于一些农业先进技术的传播。除CERES系列外,较为成功的模型还有:SIMCOT（Simulatorofcotton,即棉花模拟模型，Ducan，1972

4、年），EPIC（Erosionproductivityimpaccalculator,即土壤侵蚀影响生产力计算着，Williarasetal,1989年），SICM（SoybeanintegratedCropModel,大豆综合作物模型，Jonesetal,1986）以及PenningdeVeries等研制的MACROS（主嬰是一年生作物的換拟換型）由于作物模拟技术向人们展示了一种全新的农业研究的方法，因此倍受青睐。与传统的研究方法相比，它宥以卞一些基本的优点：1,可以包容数十个乃至几百个重要因子，而传统方法一般只能处理为数很少的因子（如单因+试验、双因子试验等）；2,可

5、以反映作物生讼发育、产量形成、效益构成等内在的过程，而传统方法一般只能进行的“处理一结果”这类简单的因果分析：3,作物模拟模型宥可能在不同环境、不同气候条件下模拟作物生产，而采用传统方法所得的结论常受试验地点与年份的限制；4,可以动态（逐F1以至逐吋）地模拟作物生长发育和其他生理过程，这是传统方法难以做到的。应该指出，作物模拟毕竟是一门年轻的学科，发展时问不K，因此不可避免地还存在着一些尚待解决的重耍问题：1，还没有建立严格的方法论体系。例如，现宥作物模型中各宥关数学模型及其参数还往往缺乏严格的检验。2,研究重点还局限在作物生长发育、光合生产、器官形成等方面，而对作物生产

6、与病、虫、草害的关系，作物生产与各种技术措施的关系，作物生长与经济冈素的关系等都还缺乏深入的研究。3,可以直接指导生产的作物模型还为数甚少，多数仍停留在科研阶段，仅被用来说明或解释作物生产的过程。综上所述，各类作物模型尽管发展很快，但在联系生产实际方面都还做得不够。这一方面固然与某些模型（例如研究模型）的研制H标有关；但另一方面，一个很重要的原因乃是米能将作物模拟技术与作物栽培的优化原理相联系。二、RCSODS的原理自80年代以來，作者剖析了国际上20多种主要的作物模型，并冇机会多次与国际上著名的、氮素动态模型、产量物模拟模型专家交谈切磋，得出如下认识:单纯地依靠作物模拟

7、本身是难以直接指导作物生产的，必须将其与作物优化原理相结合，冰能有效地指导和促进生产。RCSODS的基木原理就是将水稻模拟技术与水稻栽培的优化原理相结合，从而町以针对不同品种和不同环境，为制定水稻高产栽培的各项措施提出决策建议。RCSODS的各子系统，均以水稻模拟模型与水稻栽培的优化模型W者的结合为基础，并由此建立各种栽培措施的决策模型。当今的大多数农业决策系统，其技术路线一般都采用专家系统方法，所建的知识库、推理机等亦都建立在领域专家的经验之上。但农业是一种地域性很强的产业，农业专家的经验一般都受到地区条件的限制。以某一•地