dssat模型原理与软件使用简介

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1、第1章DSSAT模型简介1.1DSSAT模型简介近40多年来，世界上许多国家都积极研发作物模型，至今经历了从幼稚走向成熟，从经验走向机理，从理论走向实用的发展历程。迄今为止已经有至少100种不同的模拟模型。DSSAT（DecisionSupportSystemforAgrotechnologyTransfer）农业技术转移决策支持系统，是目前使用最广泛的模型系统之一。DSSAT是在IBSNAT（Inter-nationalBenchmarkSitesNetworkforAgrotechnologyTransfer

2、)农业技术转移国际基准网的赞助和指导下进行，由美国国际开发署授权夏威夷大学开发研制的综合计算机系统，目的是将各种作物模型汇总，将模型输入和输出变量格式标准化，以便模型的普及及应用，从而加速农业技术推广，为发展中国家合理有效地利用自然资源提供决策和对策。DSSAT不是通用模型，它针对不同作物开发了不同模型。DSSAT目前由主要26种不同的作物模拟模型组成，主要包括CERES（CropEnvironmentREsourceSynthesis）系列模型、CROPGRO豆类作物模型、SUBSTORpotato马铃薯模型、

3、CROPSIMcassava木薯模型、OILCROP向日葵模型以及最新加入的CANEGRO甘蔗模型。由于包括了多种作物模型，DSSAT可为用户提供多种选择方案。DSSAT模型是由作物模拟模型支持的决策支持系统，除了数据支持以外，还提供了计算、解题的方法，并为决策者提供决策的结果。DSSAT模型能帮助决策者和粮食贸易商通过作物模拟技术和系统分析方法估价作物的产量，为制定粮食进出口贸易提供依据，同时为农民在不同气候年景下提供不同的栽培管理措施（如作物的合理施肥、灌水）提供科学的决策。DSSAT软件首次发布时间为198

4、9年的V2.1，1994年发布DSSATV3.0，1998年发布DSSATV3.5，2003年发布DSSATV4.0，2012年发布DSSAT4.5。1.2DSSAT模型原理与结构DSSAT4.5模型将所有的农作物模型集成到基于模块模拟路径的CSM（CroppingSystemModel）农作系统模型中，CSM使用一套模拟土壤水分、氮和碳动力学的代码，而农作物的生长和发育则通过CERES、CROPGRO、CROPSIM和SUBSOR模块来进行模拟。DSSAT适用于单点或相同类型区，可通过GIS外插至区域水平。DS

5、SAT系列模型模拟了作物营养生长和生殖生长发育过程、作物光合作用、呼吸作用、干物分配和植株生长以及衰老等基本生理生态过程。DSSAT包括一维土壤水平衡模块，其中的多数作物模型还包括一维土壤氮素平衡模块。DSSAT4.5分为数据模块、模型模块、分析模块和工具模块等几个部分。其中数据模块主要由背景资料、试验资料、遗传参数资料、气象资料、土壤资料、害虫管理资料及经济收益七大数据库组成。模型模块包括禾谷类作物模型、豆类作物模型、块茎与块根作物模型、油料作物模型、蔬菜作物模型、草料作物模型及其他作物模型；分析模块包括季节分

6、析-评估生长季内不同管理措施、序列分析-分析跨年度的不同作物轮作效应和空间分析-链接GIS分析大田内或农田内的空间变异性；工具模块主要是提供进入试验数据模块、绘图数据模块、土壤数据模块、实验数据模块、气象数据模块以及其他模块的快捷方式。1.1DSSAT安装与启动1.1.1模型安装插入光盘或者拷贝软件后，单击Install，出现如下界面。然后单击”InstallDSSATv4.5”即可。另外，本软件中参数调试程序是基于R语言开发的，因此若您电脑中没有安装R，还需单击”InstallR”。1.1.2模型启动软件安装完

7、毕后，双击桌面图标打开DSSAT软件，如下图。软件中自带有很多已有的气象、土壤和实验等数据，遍布全世界各个国家的实验资料。可以通过运行软件自带的数据了解DSSAT的基本用途。Selector中包括CERES、Legumes、RootCrops、Oilcrops、Vegetables等很多不同种类的作物。我们选择CERES谷类作物中的Wheat冬小麦为例。冬小麦的试验数据有三个不同地区的，每个地区又有很多不同的试验处理，我们可以通过选择两个地区的同时运行。选中Experiment下的实验数据后，单击菜单栏中的“Ru

8、n”。运行进程如下图所示。熟练本软件后，可以从中看出模拟结果的大致分布。运行完毕后，后弹出如下界面，提示您可以对模型运行结果进行分析。下图为可以进行分析的内容，包括水分平衡、作物生长、土壤温度等等。例如，单击“View”打开其中SoilWat.OUT文件就可看到从冬小麦播种到收获期间逐日的土壤水分变化情况。可以将文件另存以便将来的进一步分析。而单击“Plot”则会出现下图