aquacrop模型在草坪草耗水特性研究中的应用

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1、AquaCrop模型在草坪草耗水特性研究中的应用　　摘要以草地早熟禾为试验材料，在温室内开展草坪草土壤水分梯度控制试验，将AquaCrop模型应用到非充分灌溉条件下草坪草蒸散耗水特性的研究中，通过参数调试、模型检验和田间验证，最终建立草坪草生物量水分响应模型。结果表明：AquaCrop模型模拟草坪草生长发育的效果与实测结果较为一致，模拟值与测量值非常接近，建立的草坪草AquaCrop模型，具有较强的科学性和实用性。　　关键词AquaCrop模型；草坪草；耗水特性　　中图分类号S688.4文献标识码A文章编号1007-5739（2016）08-0143-03　　AbstractKentucky

2、bluegrasswasusedintheexperimentandAquaCropwasfirstappliedintotheresearchofwaterconsumptioncharac-teristicsofturfgrassunderdeficitirrigationinglasshouseinthisproject.AndmodelparametersofAquaCropmodelwereestimatedandoptimizedaccordingtometeorologicaldata，soilmoistureandturfgrassdatainvestigatedfromfi

3、eldexperiments.Finally，turfgrassresponsetowatermodelwasbuiltonthebasisofparametersdebuggingandmodeltesting.　　KeywordsAquaCropmodel；turfgrass；waterconsumptioncharacteristics5　　草坪是城市绿地的重要组成部分，随着我国城市化进程的加快，对草坪的需求也日益增加。但因其耗水量大，备受社会关注。当前，我国有相当一部分城市水资源短缺。因此，解决水资源缺乏和草坪需水量大的矛盾，已成为我国草坪业发展的重大课题[1-2]。目前，国内外学者

4、从草种选择、灌水方式、灌溉制度、养护管理等方面，提出了多种草坪节水技术。但是，从根本上讲，这些节水技术都需要依赖于对草坪草耗水特性的了解，即弄清楚草坪草需水量多少、何时需水的问题，因为只有在掌握草坪草耗水特性及需水规律的基础上，进行合理灌溉，才能真正达到节水的目的[3-5]。有关作物耗水特性的研究方法有许多种[6-7]，其中作物-水分模型是一种较好的研究方法，但目前尚未见到利用作物-水分模型进行草坪草耗水特性的研究报道。联合国世界粮农组织（FAO）于2009年推出了国际上最新的AquaCrop模型（FAOcropmodeltosimulateyieldresponsetowater），该模型

5、为水分驱动模型，即作物生物量、产量主要由土壤中可供应的水量决定，着重模拟作物对水分供应的响应状况[8-9]。　　鉴于此，本研究从作物模型的角度，将联合国世界粮农组织（FAO）最新推出的水分驱动作物模型―AquaCrop模型应用到非充分灌溉条件下的草坪草耗水特性的研究中，通过草坪土壤水分梯度控制试验，确定最佳的模型参数，并进行模型检验和田间验证，建立草坪草生物量水分响应模型，利用该模型相关参数的生理学意义，结合草坪草水分生理的相关指标，揭示草坪草对水分的响应机制，进而为制定草坪草节水灌溉制度提供理论依据。　　1材料与方法5　　于2014年4月在长江大学园艺园林学院设施园艺基地进行。种植的草坪草

6、为草地早熟禾，品种为午夜，播种时间为2014年4月15日，5月下旬草坪成坪。于6月3日开始，开展草坪水分梯度试验，设4个水分处理，即用土壤水分测定仪，使土壤含水量分别控制在田间持水量的10%（A）、20%（A）、30%（C）和40%（D），每个处理4次重复。然后，用透明塑料薄膜，搭建防雨棚。每天观察草坪草生长状况，当发现草坪草轻度萎蔫时，进行灌溉，灌水量以土壤含水量达到初始状态为宜。AquaCrop模型的建立，参考杜文勇等[8]和付驰等[9]的方法。　　2结果与分析　　2.1不同水分条件下草坪草盖度的模拟　　利用AquaCrop模型数据库，初步建立了草坪草生长模型，对不同水分条件下的草坪草生

7、长过程进行了模拟。利用2014年6月的田间试验数据，以生物量为目标函数，构建草坪草生长模型，通过试差法使模型的模拟结果和实测结果相匹配，来校正参数。在进行模型参数校正时，参考FAO给定的模型参数取值范围，以模型自带的参数值为初赋值，调整幅度控制在5%以内，建立和生成模拟控制文件，进行模拟试验对比，分析模拟值与实测值在草坪盖度和草坪地上生物量之间的差异，不断修改各个参数，直至模拟值与实测值吻合程度良好。　　从图