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基于模型对农田水分进行优化管理是现代节水农业的发展趋势,AquaCrop模型是FAO推荐的作物水-产量模型,可对作物生长与水分利用进行精准模拟和科学管理。地表覆盖技术(地膜覆盖、秸秆覆盖)是我国北方干旱半干旱地区重要的农业节水技术,并被广泛引用,但由于目前多数模型对覆盖措施模拟不足,普遍缺少地温输入项,对地膜覆盖或秸秆覆盖条件下节水过程决策的有关模型较少。本研究以玉米雨养与灌溉试验为实测数据基础,在区域干旱化过程的背景下,应用FAO推荐的AquaCrop模型,对AquaCrop模型的气温参数进行改进计算与调试,将该模型应用于玉米雨养地膜覆盖、秸秆覆盖和玉米膜下滴灌过程的模拟,并以2011-2013年玉米冠层覆盖度(CC)、土体贮水量(SWC)和产量(Y)等相关数据进行验证,验证改进方法并评价AquaCrop模拟在辽西北半干旱地区的适用性,模拟雨养条件下地膜覆盖、秸秆覆盖和玉米膜下滴灌条件下的玉米产量,分析玉米产量与水分之间的函数关系,为区域农田水优化管理提供参考依据。主要研究内容如下：1.采用彭曼公式计算分析生长季参考作物蒸散量(ETo)逐年增加,动力学分项(ETOaero)变化趋势与ETo的变化基本一致,相关性较高；采用M-K非参数检验法对地表湿润指数(SWI)进行检验明确本地区正在经历不显著的干旱化过程和温度升高对干旱化过程的协同效应,确定本地区干旱化过程从1996年(突变点)开始。2.经大田试验观测构建玉米地膜、秸秆覆盖、裸地与气温的线性相关关系,应用有效积温效应原理,保持玉米生长发育度日(GDD)恒定,明确玉米地膜覆盖与秸秆覆盖条件下地积温与气积温的量化关系,将玉米地积温转换成气积温计算,生成与地膜、秸秆覆盖对应AquaCrop模型气温输入参数,实现对AquaCrop模型改进。3.利用2011年实测数据校正AquaCrop模型模拟玉米地膜和秸秆覆盖的作物和管理相关参数,分别应用2011、2012、2013年数据验证改进的AquaCrop模型模拟雨养玉米地膜、秸秆覆盖的有效性和玉米膜下滴灌的有效性,其中雨养条件下三年的产量模拟值与实测值的R2、RRMSE与CE分别为0.98、0.042与0.91,膜下滴灌的产量模拟值与实测值的R2、RRMSE、CE分别为0.96、0.04、0.96,均在可接受的范围内,模拟精度较高,改进后AquaCrop模型模拟辽西半干旱区玉米地膜与秸秆覆盖玉米生长发育与水分利用过程是可行的。4.通过验证后的AquaCrop模型模拟玉米地膜覆盖和秸秆覆盖1960-2013年的产量,构建出雨养玉米地膜和秸秆覆盖条件下的产量与降水的函数关系；构建出不同年型下玉米膜下滴灌产量与灌水生产函数。根据干旱化过程突变分析表明裸地、覆膜与秸秆覆盖玉米雨养产量(减产率)与突变前相比分别减产1505kg hm-2(-15.6%)、1202 kg hm-2 (-11.2%)和1282 kg hm-2(11.8%),且突变后变异系数(CV)分别为：0.45、0.40和0.38,较突变前有所增加,增加进一步表明干旱化过程加剧了产量波动变化。