作物光合产量潜力的分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业资源研究技术领域，具体涉及一种作物光合产量潜力的分析方 法。
【背景技术】
[0002] 作物气候产量潜力是指在充分和合理利用当地的光、热、水气候资源，而其他条 件，如土壤、养分等处于最适宜状况时单位面积土地上获得的最高生物学产量或农业产量。 因此，太阳辐射能量、作物光合作用特性、气温条件成为作物产量形成的基本因素。气候产 量潜力反映了某地区在特定气候背景下农业生产所具备的基础潜力，可定量表征区域气候 资源状况及其气候要素的配置，是科学衡量区域粮食生产力、农业发展和人口承载力的重 要指标之一。
[0003] 气候产量潜力的计算方法为：YW=YQ*f(w)*f(T);
[0004] 其中，Yw为作物生育期内总的气候产量潜力；YQ为作物生育期内总的光合产量潜 力；f(w)为水分修正系数；f(T)为温度修正系数。
[0005] 可见，在计算气候产量潜力时，光合产量潜力的确定属于关键。
[0006] 光合产量潜力是指在假定温度、水分、土壤肥力、作物群体、农业技术措施等均处 于最适宜条件下，以光照作为唯一参考因子，由当地太阳辐射单独决定的产量，是作物生产 量的理论上限。
[0007] 采用传统方法计算光合产量潜力时，所考虑的因素较少，不全面，从而导致最终计 算得到的光合产量潜力的准确性非常有限，常常与实际情况偏差严重。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种作物光合产量潜力的分析方法，可有 效提高分析得到的光合产量潜力的准确性和客观性。
[0009] 本发明采用的技术方案如下：
[0010] 本发明提供一种作物光合产量潜力的分析方法，包括以下步骤：
[0011] 步骤1，构建作物光合产量潜力分析模型，所述作物光合产量潜力分析模型表示 为：
[0012] Η= (1)
[0013] 其中：
[0014] hi=ν； ·G(2)
[0015] v^v^+iv^^-vj-log^ (3)
[0016] 其中：
[0017] H-分析时段长度内总光合产量潜力；
[0018] h-分析时段长度内的日光合产量潜力；
[0019] v「日权重；
[0020] G-日辐射值；
[0021] Vni-当月首日权重；
[0022] 、「下月首日权重；
[0023] η-月内日序，n=i;
[0024] 步骤2,当需要分析棉花生育期内指定时间长度所对应的总光合产量潜力时，向步 骤1构建得到的光合产量潜力分析模型中输入起始时间数据和截止时间数据；
[0025] 步骤3,光合产量潜力分析模型接收起始时间数据和截止时间数据后，将起始时间 到截止时间的时间段内任意一天记为第j月第i天；
[0026] 步骤4,建立生育期内各月首日权重系数表；
[0027] 步骤5,读取各月首日权重系数表，获得当月首日权重Vni和下月首日权重^+1，然后 将当月首日权重\和下月首日权重v"+1代入公式（3)，计算得到日权重v1:
[0028] 步骤6，读取预存储的日辐射G，将日辐射G和日权重\代入公式（2)，计算得到日 光合产量潜力h:
[0029] 步骤7,重复步骤3-步骤6,计算得到被分析时间段内每天的日光合产量潜力，然 后，基于公式（1)，将计算得到的各天的日光合产量潜力做求和运算，即得到被分析时间段 内的总光合产量潜力；
[0030] 步骤8,输出步骤7得到的被分析时间段内的总光合产量潜力。
[0031] 优选的，所建立的各月首日权重系数表见表1 :
[0032] 表1棉花光合潜力月首日权重
[0033]
[0034] 其中，v4、v5、v6、v7、vs、vjPvi。分别为4月份首日权重、5月份首日权重、6月份首 日权重、7月份首日权重、8月份首日权重、9月份首日权重和10月份首日权重。
[0035] 优选的，步骤6之后，还包括日光温产量潜力yi的计算过程，包括：
[0036] 步骤6. 1，读取预存储的被分析月三基点温度，分别为棉花在当前时期的适宜温度 ?\、能够承受的最低温度T2以及能够承受的最高温度T3;再读取到日实际平均气温T1;
[0037] 步骤6. 2,将ΤΚΤ2、1~3和Τ玳入公式（4)，计算得到日温度修正系数F1;
[0038] ⑷：
[0039] 其中，B=(TflWCTfig;
[0040] 步骤6. 3,读取预存储的日最高实际气温Tu，将日最高实际气温Tu代入公式（5)， 计算得到日最高气温修正系数V1;
[0041] Vx= (1-1^)^-291/
[0042] 其中：
[0043]
(5)
[0044] 步骤6. 4,将日最高气温修正系数t和日温度修正系数F 入公式（6)，计算得到 光温产量潜力日修正系数t1;
[0045] t,= 0. 3V.+0. 7F, (6)
[0046] 步骤6· 5,读取步骤6计算得到的日光合产量潜力h，将tjPh玳入公式（7)，计 算得到日光温产量潜力y1;
[0047] Yi=ti*h； (7) 〇
[0048] 优选的，步骤6. 1中，预存储的各月三基点温度的值见表2 :
[0049] 表2棉花生长发育各月三基点温度，单位°C
[0050]
[0051] 优选的，步骤6. 5之后，还包括计算日气候产量潜力的步骤，具体包括：
[0052] 步骤6. 6,读取预存储的当月首日需水量Wni和下月首日需水量w"+1的值，并代入公 式⑶中，计算得到日需水量wi;其中，n=i; _]
(8)
[0054] 步骤6. 7,读取到当日实际降水量山和昨日水分供需结余量pii，将日需水量Wl、当 日实际降水量山和昨日水分供需结余量pii代入公式（9)，计算得到日水分供需结余量p1; 此处，对于被分析时间段的第1天，令昨日水分供需结余量为〇 ;
[0055] Pi= 0· 6p;fWi+di(9)
[0056] 步骤6. 8,将日水分供需结余量？1代入公式（10)，计算得到日降水订正系数r1;
[0057] ,、 (10)
[0058] 步骤6· 9,读取步骤6· 5计算得到的日光温产量潜力yi，将日光温产量潜力yi和日 降水订正系数&代入公式（11)，计算得到日气候产量潜力Ywl;
[0059] Ywi=r; ·y; (11) 〇
[0060] 优选的，步骤6.6中，预存储的各月首日需水量的值见表3 :
[0061] 表3棉花各月首日需水量
[0062]
[0063] 其中，由于棉花的生育期为5-9月，所以表1只存储5-9月中各月首日需水量。
[0064] 本发明提供的作物光合产量潜力的分析方法具有以下优点：
[0065] (1)考虑了生育期进程对光合产量的影响，提高光合产量潜力的准确性；
[0066] (2)通过日光合产量潜力的累积得到总光合产量潜力，可反映作物光合产量潜力 的形成过程，精确地反映作物干物质积累状态，提高光合产量潜力的精确性和客观性。
【附图说明】
[0067]图1为传统方法和本发明方法形成的光合产量潜力日修正系数的对比曲线图； [0068]图2为本发明提供的棉花气候产量潜力区划图；
[0069]图3为本发明提供的棉花光温产量潜力区划图；
[0070] 图4为本发明提供的棉花光合产量潜力区划图；
[0071] 图5为本发明提供的1971-1975年棉花气候产量潜力的变化图；
[0072] 图6为本发明提供的2002-2006年棉花气候产量潜力的变化图。
【具体实施方式】
[0073] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。
[0074] 由于作物在不同的生育时期，其植株大小显著不同等因素的影响，光合产量潜力 也差异巨大。如果不考虑上述差异，而将所有阶段按线性原则简单相加，必然难以反映作物 产量形成的真实过程。
[0075] 所以，本发明提供了一种作物光合产量潜力的分析方法，大致步骤为：计算出作物 生育期内每一天的重要性，即日权重，修正并累加日光合产量潜力，得到一段时间的总光合 产量潜力。因此，可实时描述作物产量的形成过程和最终光合产量潜力，在作物产量监测、 农业生产资源评估、资源演变与预警等方面均具有重要意义。
[0076]