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2003-6-13
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农业生产模型是应用数学模型方法和计算机技术,分析影响农业生产的主要因素—气候、土壤、作物、社会、经济等。从而对农业生产进行定量研究。通过模型研究,可以在较短时间内,用较少的人力、物力和财力,得到可靠而优化的结果。模型并不与客观事物一一对应,它只是客观事物的一种简化形式,然而它比客观事物更易于确定和更易于处理。
数学模型是客观世界的抽象描述,具体地说,它是一个或一组表示某系统行为的方程式。从不同的角度出发,模型可有不同的分类。经验模型的特征在于描述,它以观测到变量之间的定量关系为基础,而不深究系统行为的因果关系。机理模型的特征在于有较好的理性解释,它严格地受那此假定和假说的约束,不如经验模型容易适配已知数据。不含有时间变量的模型称为静态模型。含有时间变量的模型称为动态模型,多数可以表示成微分方程。在计算机上对模型求解或模型的运行称模拟。通过模拟可以详细了解模型的系统特性,达到认识真实系统的目的。
农业生产模型研究已有20多年的历史,世界各国开发的农业生产模型,牵涉到农业多方面的问题,如:人口增长、资源利用、能源消耗、农业生态、农业结构、作物管理、畜禽饲养、病虫测报、农田灌溉和环境控制等。其中作物—土壤—大气系统模拟模型(简称作物模型)取得的进展尤为令人瞩目。
作物模型的早期工作,主要着重理论方面的探讨。人们试图应用物质平衡、能量平衡等基本原理和物理、化学的基本规律来解释作物的生长发育和产量形成。从光合作用、呼吸作用、干物质分配、营养吸收和运转、水分蒸腾及根系吸收等各个子模型的建立到包括多个子模型的综合模型的建成,科学家作了长期的努力。计算机是使这种综合模型能够实际运行的唯一可用技术。微机的普及使得人们对作物模型的兴趣很快从理论转到了农业生产实际方面。一些作物管理软件,只要求用户给定少量而易于获得的输入数据,即可获得所需信息,从而为在生产中实际推广应用创造了前提条件。作物模型的问世,使得农业技术人员有可能在某种意义上把某些农业试验的质量和精度还不尽人意,但模拟出的若干重要的物理、化学和生物学过程的基本特征已能同实际相吻合。作物模型是系统科学与计算机技术相结合在农业领域取得的重要成就,它对农业生产管理的系统化、定量化、信息化具有特殊意义。
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