土壤湿度对玉米根系生长分布影响的模拟研究

摘要

为研究土壤湿度对玉米根系生长分布的影响,本文基于辽宁锦州田间土壤湿度控制试验和根系观测实验,利用CERES-Maize作物模型的根系子模型,模拟了不同土壤湿度条件下玉米根系的生长分布情况,结果表明:1土壤湿度适宜条件下,根长密度（单位体积土壤内根的总体长度）模拟效果较好;2水分亏缺条件下,当三叶-拔节期水分亏缺,模拟效果也较好;但是,当拔节-吐丝期以及吐丝-乳熟期水分亏缺,模拟效果均相对较差。针对模拟效果相对较差的情况,发现了根系模型中根分布权重因子wr的计算存在一定的缺陷,即wr中的参数δ（根系分布负指数递减率参数）和参数Zmax（最大根系深度参数）始终为定值（δ=4、Zmax=200cm）,没有考虑较差的土壤水分条件对δ和Zmax的影响。针对这一缺陷,探讨性地给出了参数化的改进方案,即适当减小δ或增大Zmax,可以在一定程度上刻画出较差的土壤水分条件对根系生长分布的影响。该参数化的改进方案得到一定的验证:吐丝-乳熟期土壤水分亏缺,参数改进后（δ=1、Zmax=210cm）,根长密度模拟值与实测值的相关系数r增大了0.105,线性拟合的RMSE减小了0.119,模拟精度提高;拔节-吐丝期土壤水分亏缺,参数改进后（δ=0）,根长密度模拟值与实测值的r增大了0.078,线性拟合的RMSE减小了0.046,模拟精度也提高。