多作物通用模型（model for multiple crop species）是根据各种作 物生理生态过程的共性研制而成模型的主体框架，再结合各种作物
的生长参数和田间管理参数分别进行各种作物的生长模拟。
已发表的大田作物生长模型名录 (单作物专用模型)
作物 模型名称 CERES-Wheat CERES-Wheat（氮素版） TAMW （未定名） 小麦 SIMTAG WHEATSM CROPSIM-WHEAT AFRCWHEAT WCSODS WheatGrow 作者或发表者及发表年份 Ritchie（1985） Godwin等（1985） Maas和Arkin（1980） Aggarwal等（1989） Stapper（1984） 冯利平（1997） Hunt等（1995） Porter等（1993） 高亮之等（1998） 曹卫星等（1996）
已发表的大田作物生长模型名录 (单作物专用模型)
作物 模型名称 作者或发表者及发表年份
CERES-Rice（旱稻）
CERES-Rice IRRIMOD RICEMOD
Ritchie等（1986）
Godwin等（1990） Augus和Zardstra（1980） MCMennamy等（1983）
水稻
√ √ √ √
√ √ √ √ √ √ √ √ √ √
1980～ 1985年 1985年 以后 目前尚 无
第一层次模型关系图 （Penning de Vries等，1989）（引自潘学标，2003）
第二层次模型关系图 （Penning de Vries等，1989）（引自潘学标，2003）
第三层次模型关系图 （Penning de Vries等，1989）（引自潘学标，2003）
第一节 作物生长模型研究及其应用
一、作物生长模型的概念与特点
（一）作物生长模型的概念
作物生长模型，其全称为作物生长模拟模型（Crop Growth Simulation Model），简称为作物模型（Crop Model），是指能 定量地和动态地描述作物生长、发育和产量形成的过程及其对 环境反应的计算机模拟程序。 又被称为机理模型（functional model）或过程模型（process model）。 作物生长模型的开发和应用过程，称为作物生长模拟（Crop Growth Modeling）或作物模拟（Crop Modeling）。
GAPS
玉米 CUPID SIMAIZ CORNGRO
Bulttler（1989）
Norman和Campbell（1983） Duncan（1975） Childs等（1977）
CORNMOD
SIMPAM （未定名） （未定名）
Baker和Horrocks（1976）
孙睿等（1997） 尚宗波等（1999） 郑国清等（2000）
（未定名）
RCSODS RICAM RSM
Horre（1988）
高亮之等（1991） 戚昌翰等（1991） 骆世明（1992）
RSSM
CERES-Sorghum 高梁 SORGF SORKAM
邹应斌等（1993）
Alagarwamy等（1990） Arkin等（1976） Rosenthal等（11989）
已发表的大田作物生长模型名录 (单作物专用模型)
作物 模型名称 作者或发表者及发表年份
谷子
大麦
CERES-millet
CERES-Barley POTATO POTATO（修订版）
Ritchie等（1989）
Ritchie等（1989） Ng和Loomis（1984） Ewing等（1990）
物生长发育基本规律和田间管理知识由传统定性描述向定量分析转变，
深化了作物系统过程定量化认识和数字化表达，并能鉴定作物学科已 有知识的积累程度和空缺情况，明确学科新的研究方向。 作物生长模型的主要作用是能够帮助人们深刻理解和认识作物生产系 统的基本规律和量化关系，并对系统动态行为和最终表现进行预测， 从而辅助生产者对作物生产系统进行适时合理调控，实现作物生产的 高产、高效、优质、生态、安全的可持续发展。
第一节 作物生长模型研究及其应用
二、作物生长模型的类型与结构
（二）作物生长模型的结构
输入模块 模拟模块
①光截获和光合作用动力学模型 ②营养吸收和根系活动动力学模型 ③干物质分配模型 ④水分吸收与蒸腾模型 ⑤生长和呼吸模型 ⑥叶面积增长模型 ⑦发育和器官形成模型 ⑧衰老模型 ⑨田间管理措施模型
输出与分析模块
马铃薯
SUBSTOR
（未定名） SOYGRO SOYGRO V5.0
Hodges等（1989）
Fishman（1985） Wilkerson等（1983） Wilkerson等（1985）
大豆
GLYCIM
SOYMOD PNUTGRO AUSCANE
Acock等（1983）
Curry等（1975） Boote等（1989） Jones等（1989）
模拟模型所包含的生态因子 水分平衡 和水分有 效性 氮素有效性、氮肥 效应及与水分和气 候因素的交互作用
层次
名称
温度
辐射
所有其 它因子
出现 年代
1980年 以前
第一层 次模型 第二层 次模型 第三层 次模型 第四层 次模型
光温潜力模 拟模型 光温水潜力 模拟模型 光温水氮潜 力模拟模型 现实产量模 拟模型
第一节 作物生长模型研究及其应用
一、作物生长模型的概念与特点
（二）作物生长模型的特点
① 系统性： 能对作物的生理过程和生态环境系统进行系统的全面的 分析与描述； ② 动态性： 逐时或逐日的描述各种生理生态过程和状态的动态变化； ③ 机制性： 能对主要的生理过程进行较为真实的机制性描述；
④ 预测性： 能在给定条件下对作物系统的未来发展动态进行定量描 述；
花生 甘蔗
已发表的大田作物生长模型名录 (单作物专用模型)
作物 模型名称 GOSSYM COTCROP COTTAM 棉花 COTGRO COTGROW OZCOT CTSODS ALSIMI（level 2） 苜蓿 ALFALFA SIMED 作者或发表者及发表年份 Baker等（1983） Brown等（1985） Jackson等（1988） Wilson 潘学标等（1996） Hearn等（1994） 马新明等（1996） Fick（1981） Denison和Loomis（1989） Holt（1975）
类型
模型名称
BACROS EPIC MACROS
作者或发表者及发表年份
C.T. de Wit （1978） Williams等（1984） Penning de Vries等（1989）
已 发 表 多的 作大 物田 通作 用物 模生 型长 模 型 名 录
CropMan
SUCROS WOFOST Cropsyst
TAES-BRC（2003）
Van Keulen等（1982） van Keulen等（1986） Stockle等（1991）
( )
ALMANAC
FLEXCROP CROPROD NTRM
Kiniry等（1991）
Halvorson等（1982） Woldren（1984） Shaffer等（1987）
已发表的大田作物生长模型名录 (单作物专用模型)
作物 模型名称 作者或发表者及发表年份
CERES-Maize V1
CERES-Maize V2 CORNF VT-Maize
Jones和Kiniry（1986）
Ritchie等（1986） Stapper和Arkin（1980） Newkirk等（1989）
型和基于植物形态结构再现的虚拟植物模型二
类，前者通常简称为作物生长模型，后者简称 为虚拟植物模型。
第一节 作物生长模型研究及其应用
一、作物生长模型的概念与特点
二、作物生长模型的类型与结构
三、作物生长模拟原理
四、作物生长模型的研制步骤 五、作物生长模型研究进展
六、著名作物生长模型简介
七、作物生长模型的应用领域 八、作物生长模型研究发展趋势
YIELD
Century PGROWTH PERFECT
Hayes等（1982）
Parton等（1992） 陈家麟等（1994） Littleboy等（1989）
APSIM
SPWS
APSRU（2001）
胡克林等（2007）
第一节 作物生长模型研究及其应用
二、作物生长模型的类型与结构
（一）作物生长模型的类型
农业信息技术
第六章 作物模拟模型
作物生长模型研究及其应用
虚拟植物模型研究及其应用
作物生长与产量形成的数学模拟原理 3 EPIC模型应用示例
第六章 作物模拟模型
以作物或植物为对象的计算机模拟模型被称为 作物模拟模型（Crop Simulation Model） 根据其研究内容和模拟技术的差别，通常可以 分为基于作物生理生态过程分析的数值模拟模
气候数据 土壤数据 作物数据 栽培管理措施
模拟结果 的数据或 图形
作物生长模型的结构框图
⑤ 通用性： 适用于任何地点、时间和作物品种，不受地区、时间、 作物品种和栽培技术的限制。
第一节 作物生长模型研究及其应用
一、作物生长模型的概念与特点
（三）作物生长模型的作用和功能
作物生长模型研究是对作物生产系统所涉及的气象、土壤、肥料、生 理、栽培、水利、生态等不同学科的知识综合和关系量化，能促进作
第一节 作物生长模型研究及其应用
二、作物生长模型的类型与结构
（一）作物生长模型的类型
按照模型所描述的作物种类，作物生长模型可分为单作物专用模型 和多作物通用模型。 单作物专用模型（model for single crop specie）是根据某一具体作