AquaCrop_原理学习笔记07：作物参数

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前言

  此系列博文的目的是系统学习AquaCrop作物模型的基本原理。

1. 概述

1.1 目的

• 了解AquaCrop作物模型的作物参数

2. 版本

2.1 山东青岛，2021年11月1日，Version1

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一、作物参数类型

  AquaCrop作物模型提供多种作物的默认作物参数，界面版中作物参数文件以 .CRO为后缀。作物参数可以被分为以下两类：

• 保守参数
  指不随时间、管理实践、地理位置或气候发生实质性变化的作物参数。 除非另有说明，否则它们也被假定不会随着栽培品种而改变。
• 非保守参数
  与作物品种有关，不同品种或环境条件下需要调整的作物参数。

二、作物参数调整

  当在特定环境下对特定作物品种进行模拟时，保守参数不需要调整，但是品种特定的参数和非保守作物参数可能需要调整，因为它们随所选品种而异，并且可能受田间管理、土壤剖面条件或气候的影响。以下参数可能需要调整。
注： 实际应用过程中通常需要通过敏感性分析方法，确定作物敏感参数，进而确定需要调整的参数。

• 受种植和管理影响的参数
  • 种植方法（直接播种还是移栽）
  • 种植密度，种植密度会影响初始冠层盖度（$C{C}_o$）和最大冠层盖度（$C{C}_x$）
  • 出苗90%时的时间（受田间准备措施和土壤温度影响）
• 品种指定参数
  • 达到最大冠层盖度（$C{C}_x$）时的时间
  • 冠层开始衰老时的时间
  • 生理成熟时间
  • 开始开花（或产量开始形成）时的时间
  • 开花期持续时间
• 受土壤剖面条件影响的参数
  • 最大有效根深（$Z_x$）
  • 根系加深率（或者达到最大根深的时间）
    上述两个参数受土壤物理特性（温度、机械阻抗、通气）和土壤化学特性（pH值、盐度、高铝或高锰含量）的影响。

三、作物发育对温度的响应

  在AquaCrop作物模型中，冠层盖度的发展和根系的加深被模拟为时间的函数。使用者可以选择在日历日（Calendar Day）或生长度日（Growing Degree Days）内模拟作物发育。

• 生长度日
  通过以下公式计算生长度日：
  $$0\le GDD=T_{avg}-T_{base}\text{\hspace{1em}(1)}$$
  $T_{base}$是基准温度（℃），是作物特有的保守参数，低于该温度，作物发育停止，$T_{avg}$是平均温度（℃），若某天的平均温度低于基准温度，则作物发育停止，该天的GDD就为0。

• 日历日转换为生长度日
  调整作物参数时，到达作物特定发育阶段的时间，通常以日历天数表示，通过将日历时间转换为热时间（生长度日），作物发育阶段的长度和持续时间将根据不同年份的温度状况进行调整。

四、参考资料

[1] AquaCrop training handbooks. Book Ⅰ. Understanding AquaCrop