响应气候变化的棉花生长模拟与县域尺度产量评估

作     者：孟文博 王德胜 张楠楠 费浩 唐梓涯 王涛 白铁成 MENG Wenbo;WANG Desheng;ZHANG Nannan;FEI Hao;TANG Ziya;WANG Tao;BAI Tiecheng

作者机构：塔里木大学南疆农业信息技术研究中心新疆阿拉尔843300 华中农业大学植物科学与技术学院湖北武汉430070 

出 版 物：《核农学报》 (Journal of Nuclear Agricultural Sciences)

年 卷 期：2021年第35卷第7期

页      面：1648-1657页

核心收录：

学科分类：090101[农学-作物栽培学与耕作学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61961035、32060259) 新疆生产建设兵团科技新星计划项目(2018CB020) 自治区研究生科研创新项目(XJ2020G284) 

主　　题：棉花 CROPGRO-Cotton 气候变化 产量估算 生长模拟 

摘      要：为评估气象变化对棉花生长和县域尺度产量的影响,使用校正的CROPGRO-Cotton模型实现棉花生长模拟和响应气候变化的年际籽棉产量评估。2018年和2019年的田间试验数据被用于校正和验证CROPGRO-Cotton模型,结果表明校正的CROPGRO-Cotton模型对物候发育期模拟精度较好,出苗期、开花期、结铃期和吐絮期的模拟误差分别为+1、+3、+1和-2 d。模拟的生长期地上总产量(TAGP)和叶面积指数(LAI)与实测值吻合较好,D值为0.99,模拟的RMSE值分别为718 kg·hm^(-2)和0.29 m^(2)·m^(-2),显示了较高的TAGP模拟精度(10%NRMSE≤20%)和极高的LAI模拟精度(NRMSE≤10%)。2002―2017年南疆19个县的官方统计产量被用于验证模型的区域模拟性能,结果表明,校正的棉花生长模型具有较高的全局估产性能,D值为0.55,NRMSE值为15.8%。不同年际籽棉产量评估的平均D值和NRMSE值分别为0.48和15.6%,不同区域的籽棉产量评估的平均D值和NRMSE值分别为0.44和16.8%,校正的模型均获得了较高的年际和区域产量评估精度(NRMSE≤20%)。研究结果可为分析气候变化对棉花生长和产量的影响提供一种定量分析方法。