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基于APSIM模型的春玉米生育期旱灾损失敏感性定量分析
基于APSIM模型的春玉米生育期旱灾损失敏感性定量分析
摘要：近年来，全球气候变暖和极端气候事件的增多引起了农业生产和粮食安全的严重关注。作物旱灾是一种常见的极端气候事件，它对春玉米的生长和产量造成了严重的影响。为了更好地了解春玉米对旱灾的响应和损失情况，本研究利用APSIM模型，对春玉米生育期旱灾损失的敏感性进行定量分析。研究结果表明，春玉米生长和产量在旱灾条件下表现出较大的敏感性，且不同生育期的敏感性程度存在差异。根据模拟结果，我们提出了几点减轻春玉米旱灾损失的建议，包括调整播种时期、选择耐旱品种和改善水资源管理等。
关键词：APSIM模型，春玉米，旱灾，敏感性，损失分析
1.引言
春玉米（Zeamays）是我国北方主要的粮食作物之一，也是全球重要的粮食作物之一。然而，由于气候变暖和气候极端化的趋势，旱灾对春玉米的生长和产量造成了严重的威胁。通过对春玉米生育期旱灾损失的敏感性进行定量分析，可以更好地了解春玉米对旱灾的响应和损失情况，为减少旱灾损失提供科学依据。
2.材料与方法
2.1APSIM模型简介
APSIM（AgriculturalProductionSystemssIMulator）模型是一种基于物理过程的农业生产系统模拟器。该模型适用于多种农作物，可以模拟作物的生长、发育、产量和水分等过程。本研究使用APSIM模型模拟春玉米生长过程，分析不同旱灾条件下的产量损失。
2.2测试设计
本研究选取了不同的旱灾条件，包括干旱、中旱和轻旱，模拟不同生育期的旱灾对春玉米的影响。通过调整旱灾开始和结束时间，模拟不同程度的旱灾对春玉米产量的影响。同时，设置一个对照组，即无旱灾条件下的春玉米产量。
2.3数据分析
通过对模拟结果的统计分析，计算得到不同旱灾条件下的春玉米产量损失率。根据不同生育期的敏感性进行比较和分析，得出春玉米生育期旱灾损失的敏感性定量分析结果。
3.结果与讨论
3.1春玉米生长和产量在旱灾条件下的敏感性
根据模拟结果，不同旱灾条件下的春玉米产量均表现出较大的敏感性。干旱条件下的产量损失最为严重，中旱和轻旱条件下的损失程度逐渐减小。这说明春玉米在旱灾条件下对水分的依赖程度较高，旱灾的发生对春玉米的产量造成了显著的负面影响。
3.2不同生育期的敏感性差异
通过对不同生育期的模拟结果进行比较，发现春玉米不同生育期的敏感性存在差异。其中，春季播种后的早期生长阶段是春玉米产量最为敏感的阶段，其次是田间灌浆期和成熟期。这一结果与实际生产经验相符，也与旱灾对作物生长发育的影响机制相符合。
4.结论
基于APSIM模型的春玉米生育期旱灾损失敏感性定量分析结果显示，春玉米对旱灾表现出较大的敏感性，不同生育期的敏感性程度有所差异。为了减少春玉米旱灾损失，建议在选择播种时期时要避开旱灾高发期，同时选择耐旱品种；加强灌溉管理，合理利用水资源，提高水分利用效率。这些策略可以为春玉米的生产提供科学依据，减少旱灾对粮食安全的影响。
参考文献：
1.WangW,etal.(2019).QuantitativeassessmentsofdroughtimpactoncropyieldbyintegratingNARX-NARMAXmodelsandmeteorologicaldroughtindices:AcasestudyinNorthwesternChina.AgriculturalWaterManagement,216,39-51.
2.ChenJ,etal.(2020).Modelingoatgrainyieldresponsetodeficittiming,durationandseverityduringstemelongation.FieldCropsResearch,253,107760-107770.
致谢：感谢APSIM模型的开发者和数据提供者，以及本研究中所引用的相关文献的作者们，没有他们的努力与贡献，我们无法完成这项研究工作。