作物适宜度模型及其应用.pdf

●●;J21第L3卷第4期1993年L2月生态学报ACTAECOLOGlcASINICA々(◇Vo】.,L993作物适宜度模型及其应用王至拽()赵松岭1/张鹏云陈庆诚‘一—————)、,{击应用于分析定西春小麦生产,、1986年的数据验证,模拟值与宴测值分荆相差8、2..关髓疫·童些删蛾模、作物正常生长发育要求有一定适宜的环境,环境胁迫制约作物的生长发育,最终制约其产量,即环境与作物之间存在着“适宜”关系。本文提出了描述这种关系的理论,并据此建立了一系列数学模型文中最后还给出了适宜度模型的应用实例。,若在r—r0处该种作物有最高的经济产量,则称为r对该作物的最适点,并定义r在处对该作物的适宜度为1若在r=r处作物生长停滞,死亡或产量为零,则定义r在r处的适宜度为0。这样就定义了从r的定义域到o,1]上的一个映射,设为“(r)。称“(r)为r对该作物的适宜度曲线,简称适宜度曲线对于环境因子r,在作物生长中的每一时刻,都应有一与之对应的刻划r对该作物适宜状况的适宜度曲线,即适宜度曲线是生长发育时间的函数。这一关系在三维空问可用一曲面Z=CS(r,)表示。称这曲面为因子r对作物的适宜度过程。作物的生物学特性完全决定了曲面的形状。通过Z—CS(r,)可得到S(),其公式为S()=CS(r(),).S()给出了因子r随时问变化的过程r—r(f)适宜作物的程度在三维空间中,S,()是曲面r--r(t)与曲面z=CS(r,)的交线在z—平面上的投影。设“‘-(r)、“z(r)分别是在时刻、时r对作物的适宜度曲线(即平面一、一与Z—CS(r,f)之交线)。由于随着生长时间的推移,作物对环境的要求是连续变化的,所以,当,的问隔较小时,“(r)与“_2(r)的差异可以很小。国内外学者在研究时“。,通常把被研究作物的整个生长阶段,‘)分成五个相对小的时段[f一,)1,2,?,K,“一。他们假设在每一个小时段内作物对环境的要求相同在数学上,可以证明只要时段充分短,其误差可以很小;在生物学上,德米连科“对划分时段的研究方法之合理性进行了论述并为多数学者所接受。,在划分的时段,.)中,可用一曲面z—KS(r)近似地刻划r—r()对作物的适宜度,在[,t.)内,Z--KS.(r)的值只与r的取值有关与f无关。故Z=KS.()在z—r平面上的投影为一条曲线,即适宜度曲线,记为“)。这样处理实际上是用一族阶梯曲面z—KS(r),?,K去逼近一连续曲面Z=CS(r,)。在时段0,z)内“‘(r)可完全表征z—S.(r)的基本特性,为便于表达,下文用“(r)而不用KS(r)称这一族曲线“(r)i=1,2,?,K为作物离散的适宜度过程。它是