epic模型及其应用_范兰

《epic模型及其应用_范兰》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第31卷第5期地理科学进展Vol.31,No.52012年05月PROGRESSINGEOGRAPHYMay,2012EPIC模型及其应用1,211,2范兰，吕昌河，陈朝(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101；2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:作物生长模型是定量评估作物生产潜力的重要工具。EPIC模型自1985年发表后，以其强大的功能在全球范围内得到了广泛应用。本文简述了EPIC模型的主要结构和功能，介绍了运行该模型所需的数据及数据库的构建方法，总结了EPIC模型的主要应用领域以及在中国包括作物生产潜力评估、水分和气候变化

2、对产量影响、养分循环和损失、土壤碳储量变化、土壤侵蚀预测等方面的应用情况，最后提出了EPIC模型使用时的注意事项和研究展望。关键词:EPIC模型；模型参数；模型应用1引言为世界上较有影响力的水土资源管理和作物生产[9]力评价模型之一。本文首先介绍了EPIC模型的主要结构、功能和需要的数据，然后综述了其主要作物模型，又称作物生长模拟模型，是指能定的应用领域及其在中国的应用，最后提出了应用时量和动态描述作物生长发育、产量形成过程及其对[1]应注意的问题。环境反应的数学模型或计算机模型。它能够详细地定量描述作物基本的生理生态过程，能较为精确地描述光、温、水等

3、要素对作物生长发育的影响，比2EPIC模型的基本结构、功能和需要[2]一般的公式精确性高。作物模拟模型具有较强的的数据机理性、系统性和通用性，是持续农业和精准农业[3]研究的科学工具。目前世界上影响较大的作物模EPIC是一个单点模型，所定义的最大田间尺[4]型有WOFOST、EPIC、DSSAT和APSIM等。度是250英亩，假设整个田间区域的气候、土壤、地EPIC(EnvironmentalPolicy-IntegratedClimate)[10]形、作物轮作和田间管理措施是均一的。模型中是一个定量评价“气候-土壤-作物-管理”系统的综包含了350多

4、个数学方程，以日为时间步长模拟一合动力学模型，是20世纪80年代初期由美国德克季甚至上百年农田水土资源和作物生产力的动态萨斯农工大学黑土地研究中心和美国农业部草地、[11-13]变化。EPIC模型的初期版本由9个模块组成土壤和水分研究所共同研究开发的，其目标是开发(图1)，即气候模块、水文模块、土壤侵蚀模块、养分一个适用于美国多种土壤、气候和作物类型的模循环模块、土壤温度模块、作物生长模块、耕作模[14-15]型，用于评估管理策略变化对土壤侵蚀和土地生产块、经济效益模块和作物环境控制模块。1991[5]年，基于GLEAMS方法，该模型增加了农药和杀虫力

5、的影响。最初的EPIC版本称为侵蚀-生产力影[6][16][17]响计算器(Erosion-ProductivityImpactCalculator)，剂模块，1995年又根据CENTURY模型方法，改[16]并于1985年首次应用于美国135个区域的土壤侵进和加强了C循环模块。[7]作物生长模块、水文模块、土壤温度模块、土壤蚀影响评估。之后EPIC逐步完善，在增加了与水质和大气CO2变化有关的模拟功能后，于1996年更侵蚀模块和养分循环模块是EPIC模型的5个核心[8]模块。①作物生长模块根据不同的作物参数，模拟名为环境政策综合气候模型。EPIC模型

6、发表后，在世界范围内得到了广泛的试验验证与应用，已成单作、间作或轮作作物的生长发育过程和产量。②收稿日期：2012-01；修订日期：2012-03.基金项目：973国家重点基础研究发展计划项目(2012CB955304)；国家自然科学基金项目(41071063)。作者简介：范兰(1985-)，女，博士生，研究方向为土地利用/土地覆被变化、粮食产量与食物安全。E-mail:fanl.09b@igsnrr.ac.cn通讯作者：吕昌河(1962-)，男，研究员，主要研究土地资源与土地利用、退化土地恢复、农业系统分析等。E-mail:luch@igsnrr.a

7、c.cn584-592页31卷5期范兰等：EPIC模型及其应用585水文模块模拟地表径流、入渗、壤中流、潜流和冰雪模型认可的.DLY格式后，即可进行实时模拟。月融水补给等。③土壤温度模块根据气象因素、土壤值数据需要利用模型附带的WXPARM和WX-含水量、土壤容重、地表覆被状况计算逐层土壤温GEN软件，生成逐日气候要素文件后再进行模拟度的日值，其计算的土壤温度被N循环模块用于模计算，或直接将逐月气候要素统计参数输入模型计拟N素的矿化、硝化和气化过程，被作物生长模块算。用于估算温度胁迫。④土壤侵蚀模块根据降水、径土壤剖面理化性状数据需要分层提供，可根据流

8、、灌溉、作物生长状况和农田管理因子，模拟土壤资料情况和土壤剖面差异，按2-5层提供各层的土侵蚀