WOFOST計(jì)算LAI的公式及率定的選擇1?什么是LAI,如何測(cè)量？WOFOST手冊(cè)中給出的LAI翻譯為：LAIleafareaindex（leafarea）/（soilarea）（haha-1）,即單位土地面積上葉片的總面積?！蛾懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)生物觀測(cè)規(guī)范》（中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)科學(xué)委員會(huì)編2007）中可以查得以下關(guān)于葉面積指數(shù)定義及測(cè)定方法的信息：a?葉面積指數(shù)定義葉面積指數(shù)是指一定地面積（投影面積）上所有植物葉面積之和與地面積的比值。是用來估測(cè)植物群體生產(chǎn)力的一個(gè)必不可少的參數(shù)。b?葉面積指數(shù)的測(cè)定方法測(cè)定葉面積的方法有直接測(cè)定法和間接測(cè)定法。直接測(cè)定法可用葉面積儀測(cè)定；間接測(cè)定法包括計(jì)算紙（方格紙）法、紙重法、稱干重法、求積儀法、長寬系數(shù)法、拓印法等。其中,葉面積儀法方便準(zhǔn)確,長寬系數(shù)法和稱重法由于不需要特殊的儀器,經(jīng)常使用。長寬系數(shù)測(cè)定法適用于大中型葉片,整株植物葉片大小相對(duì)均勻,且葉片比較規(guī)整的植物,但是需要知道特定品種作物的校正系數(shù)。稱重法選擇標(biāo)準(zhǔn)植株10—20株,刈割后,確定所有葉片的干重,結(jié)合實(shí)測(cè)的比葉面積（單位葉片重量的面積）,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)植株總?cè)~面積,然后換算成群落的葉面積指數(shù)。2.SWAP-WOFOST計(jì)算LAI的公式及其前提假設(shè)a?凈增長階段在計(jì)算葉面積指數(shù)時(shí)模型需要輸入的相關(guān)參數(shù)如下：LAIEM=0.1370!Lea"areaindexatemergene-e[0..10n2/m2rR]R-GRLAI=0.00700!MaximumrelativeirLcreaseinLAI[0..1m2/m2/drR]★*+★吻+**士士*占*+士士*占**++++++++++*+扌士■如+★★吻+?如#*++★吻士*占**Fiart4:Sreenaurfa匚已a(bǔ)reaListspecificleafarea[O??lha/kgrR]aafunctionofdeTOl■-stage[0??2才R]DVBSTiA.（ma-xj-jumn15recards-JSUlTB=D.OD0.00202.00CI.D020亠EndofTableTOC\o"1-5"\h\z5PA=0-DC'OO5Specificp■口日area[0-.1h!a./kgrR]SSA=0?GOODISpecific日taonarea[匚??1ha/kgFR]SPAW=diSi.llOELifespanunderleave5underoptiirnjmconditions[D??36GdfR]TEASE=D.￡105Ijowerthxeshold七empi=rature-forageinqa￡leaves『[-ID-.20□,Rj出苗時(shí)葉面積指數(shù)（LAIEM）；葉面積指數(shù)最大相對(duì)增長速率（RGRLAI）;3?比葉面積（SLA）；4.莖和儲(chǔ)存器官的綠色面積指數(shù)（SPA、SSA）在葉片生長的初始階段葉片外形和最終葉片大小受溫度的限制，主要受到細(xì)胞分裂和延展的影響而非同化物的供應(yīng)。較高的溫度會(huì)加快生長發(fā)育，導(dǎo)致生長期縮短，對(duì)于相對(duì)較寬的溫度范圍，生長速率或多或少與溫度呈線性反應(yīng)（Huntetal,1985;CaustonandVenus,1981;VanDobben,1962）,因此，WOFOST使用溫度和來描述溫度對(duì)初始生長階段的影響。。在這個(gè)所謂的指數(shù)生長階段，葉面積指數(shù)的增長速度Fg（haha-1d-1）計(jì)算公式如下：hjlai二3叫如腋町遷其中的Wlajmax是葉面積指數(shù)最大相對(duì)增長速率（°C-1d-1），有效溫度Teff根據(jù)日平均氣溫計(jì)算，各作物及地區(qū)的取值不同，需要用戶指定其與日平均氣溫的關(guān)系。WOFOST假設(shè)葉面積指數(shù)的指數(shù)階段增長速率將持續(xù)到等于受同化物供應(yīng)限制下的葉面積指數(shù)增長速率，在此之后葉面積增長速率又進(jìn)入了第二階段（源限制生長階段），此時(shí)wLAI計(jì)算公式如下：%垃-気其中Sla是比葉面積，W嗣站是葉片干物質(zhì)的量。除葉片外，莖和儲(chǔ)存器官的綠色部分也可能吸收大量的輻射。因此，在計(jì)算葉面積指數(shù)時(shí)會(huì)在葉片基礎(chǔ)上加上所謂的綠色部分的面積指數(shù)。莖和儲(chǔ)存器官的綠色面積指數(shù)由器官的干物質(zhì)重量計(jì)算：Sga,i是莖或儲(chǔ)存器官的比綠色面積（hakg-i）,應(yīng)由用戶輸入。b?衰老階段模型計(jì)算時(shí)儲(chǔ)存器官的死亡率假定為零。莖和根的死亡率是作物特性定義為不再參與植物過程的生物量的常量，即用戶規(guī)定的發(fā)育階段的函數(shù)。葉片的死亡率比較復(fù)雜。葉片由于水分脅迫，遮光（LAI值高的時(shí)候）等原因而發(fā)生衰老，也有壽命衰老的原因。水分脅迫引起的葉片潛在死亡率（kgha-id-i）的計(jì)算公式如下:Wleaf是葉片干物質(zhì)重量（kgha-1），Ta和Tp分別是實(shí)際和潛在的蒸騰速率（cmd-i）,Zleafp是水分脅迫下葉片的最大相對(duì)死亡率（kgkg-id-i）,這個(gè)值根據(jù)不同作物取值不同，應(yīng)該由用戶指定。由上述衰老階段水分脅迫下的葉面積指數(shù)計(jì)算可以看到葉面積相對(duì)死亡速率與水分脅迫有關(guān)：Ta/Tp越小，水分脅迫程度越大，葉片死亡速率越大，特定生育期葉面積指數(shù)越小。也就是說，葉面積指數(shù)受灌溉影響，灌溉量越小，葉面積指數(shù)越小，并且會(huì)進(jìn)一步影響到計(jì)算Ep和Tp,葉面積指數(shù)減小，Ep增加，Tp減少。仏-血111.0

由于葉片自己的陰影遮光引起的潛在死亡率zleafshade(kgha-1d-1),其從臨界葉面積指數(shù)LAIc(-)0線性增加到最大值2LAI,計(jì)算如下：withwith其中LAIc=3.2/Kdf。zieafp和LAIc的典型值分別為0.03d-i和4m2m-2Spitters等,1989）。WOFOST使用Zlefwater和Zieaf,shade的最高值的組合來反映水分脅迫和葉片間相互遮光對(duì)于葉面積指數(shù)的影響。即便沒有水分脅迫或相互遮光而造成的過早死亡,葉片也會(huì)不可避免地因?yàn)槿~子的壽命超標(biāo)而死亡。壽命定義為葉片在35°C的恒定溫度下可以生活的最大時(shí)間。每天計(jì)算生理衰老因子(f)age(-):Tbage為生理衰老的最低閾值(°C),這是作物特性，應(yīng)由用戶提供。b，age生理衰老因子隨時(shí)間的累積產(chǎn)生生理年齡，Page(d)計(jì)算如下:age為了校正葉片衰老，每天的特定葉面積Slaj(hakg-1)、每天葉片干物質(zhì)重量wleaf和葉片生理年齡Page存儲(chǔ)在3個(gè)相應(yīng)的矩陣。數(shù)組的第一個(gè)元素表示最近一天，數(shù)組的最后一個(gè)元素代表最早的一天。

由于水分脅迫或相互陰影遮光而在一天內(nèi)死亡的葉子的重量從最老的葉片的重量中減去。當(dāng)衰老大于最老葉片中的可用量時(shí)，剩下的衰老從下一個(gè)最老的葉片中減去以此類推，直到衰老量完全消失或者葉子的剩余量變?yōu)榱?。葉片可以最大限度地達(dá)到作物生命周期界定的年齡。綜上，在葉片凈增長階段，影響葉面積指數(shù)的主要是溫度，在葉片衰老階段，影響葉面積指數(shù)的主要是水分。我們的情景模擬主要是改變了灌溉量，因此在不同灌溉制度的情景模式下應(yīng)該各率定一套參數(shù)更能反映不同情境下水稻的生長狀況，或者說常規(guī)灌溉率定、節(jié)水灌溉驗(yàn)證，如果這樣效果不錯(cuò)就說明能反應(yīng)真實(shí)的水稻作物生長。3.參數(shù)率定時(shí)的選擇依據(jù)1?用WOFOST模擬作物生長時(shí)為什么率定的時(shí)候要對(duì)LAI、生物量、產(chǎn)量?SWAP模型輸出文件主要包括.bal文件、?blc文件、.inc文件、?crp文件、?irg文件、.wba文件、.sba文件、?str文件、?vap文件，其中和作物生長有關(guān)的?crp文件輸出的信息包括生育時(shí)期、葉面積指數(shù)、株高、根長、累積相對(duì)蒸騰、累積VdaydayDate,.VdaydayDate,.斑門“906--TUH-L9SD,151.10Q7-Jun-13&Qr!_覘13LO-Juzl-LS^OjL-ol414Ll-J-un-199-D.15LZ--TUH-L99-D,L口1CL3-Jun-195-0rw17cm-Hkg/hajeg/hakg?ha.kg-/haUV3,ULT.HeightrCrpFacPRootdPFlelTra.HelYitldl.chh?.CWDHrCFW3OUcwso口-口-D6r21.S4r-99-99rLlra.DO,1.CID.E-D.EdrOpD0,D^rO,DCr32r50r-95.r99F12r0,59rlrOS?込61r00.閥14?CL沆1.00.,66,63r00.10,0?21.64.-99、沁*15.0.5丸La*68,65r00.12,0.07,lb.O.SSj1.0&J72d龜億0Q.H,0?D7,2i.a3r-9S.99P17rCL5丸1.0&.",71PD口..1￡r口?-D7t25_33r-99-33rLBra?s-9r].』叫74rD0,15r0,D7f35r34r-95.r99F20P0.55,lrOS?HLr77F00.21rO.D7r26.54,-9?.39.21.CL九1.00.!昭0相對(duì)產(chǎn)量、潛在干物質(zhì)重量、實(shí)際干物質(zhì)重量、潛在產(chǎn)量、實(shí)際產(chǎn)量。以上各項(xiàng)均可以作為率定的目標(biāo)函數(shù)來判斷作物參數(shù)的設(shè)定是否能夠仿真，但在實(shí)際的數(shù)據(jù)收集及輸入時(shí)：?收集到的實(shí)測(cè)株高動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及生育期日期已經(jīng)在模型中作為輸入，因此不以此為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行率定（若計(jì)算時(shí)選擇輸入的是作物系數(shù)，其實(shí)株高也可以作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行參數(shù)的率定）。?一般葉面積指數(shù)、根長、實(shí)際干物質(zhì)重量、實(shí)際產(chǎn)量能夠收集到田間實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，即可以分布以這4項(xiàng)作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行作物參數(shù)的率定（建三江