Test of a modelling system for simulating water balances and plant growth using various different complex approaches

Ecological Modelling

Volumn 129, Issue 1, 2000, Pages 39-64

  Wegehenkel, Martin ^a  

^a LEIBNIZ CENTRE FOR AGRICULTURAL LANDSCAPE RESEARCH ZALF   (Germany)

Author keywords

Agricultural ecosystems; Crop growth; Modelling system; Soil water dynamics

Indexed keywords

CROP WATER USE; ECOLOGICAL MODELING; EVAPOTRANSPIRATION; GROWTH; SOIL WATER; WATER BUDGET;

EID: 0034600356     PISSN: 03043800     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/S0304-3800(00)00221-0     Document Type: Article

References (53)

1. Acock B., Reynolds J.F. Modularity and genericness in plant and ecosystem models. Ecol. Model. 94:1997;7-16.
2. Ag Boden, 1994. Bodenkundliche Kartieranleitung - 3. Aufl. Schweizerbart, Stuttgart.
3. Bacsi Z.s., Zemankovics F. Validation, an objective or a tool?, results on a winter wheat simulation model. Ecol. Model. 81:1995;251-263.
4. Bohne K., Horn R., Baumgartl T.h. Bereitstellung von van genuchten Parametern zur Charakterisierung der hydraulischen Bodeneigenschaften. Z. Pflanzenern. Bodenkde. 56:1993;229-233.
5. Bouten W. Soil water dynamics of the Solling spruce stand, calculated with the Forhyd simulation package. Ecol. Model. 83:1995;67-75.
6. Chen J.L., Reynolds J.F. GePSi: a generic plant simulator based on object-oriented principles. Ecol. Model. 94:1997;53-66.
7. Dickinson, R.E., Henderson-Sellers, A., Rosenzweig, C. Wilson, P.F., 1986. Biosphere-Atmosphere-Transfer-Scheme (BATS) fo the NCRA Community Climate Model. National Center for Atmospheric Research Note, NCAR/TN-275.
8. Diekkrüger B., Arning M. Simulation of water fluxes using different methods for estimating soil parameters. Ecol. Model. 81:1995;83-97.
9. Diekkrüger B., Söndgerath D., Kersebaum K.C., McVoy C.W. Validity of agroecosystem models - a comparison of results of different models applied to the same data set. Ecol. Model. 81:1995;3-29.
10. Godwin, D.C., Ritchie, J.T., Singh U., Hunt, L.,1989. A Users Guide to Ceres Wheat - Version 2.10. International Fertilizer Development, Muscle Shoals, AL.
11. Glugla G. Berechnungsverfahren zur Ermittlung des aktuellen Wassergehaltes und Gravitationsabflusses. Albrecht.-Thaer.-Arch. 13:1969;371-376.
12. Hansen, S., Jensen, H.E., Nielsen N.E., Svendsen, H., 1990. Daisy: Soil Plant Atmosphere System Model. NPO Report No. A10. The National Agency for Environmental Protection, Copenhagen, 272 pp.
13. Haude W. Zur bestimmung der Verdunstung auf möglichst einfache Weise. Mitt. Dtsch. Wetterdienstes. 11:1955;1-24.
14. Hillel D. Soil and Water. Physical Principles and Processes. 1971;Academic Press, New York.
15. Holtan, H.N., 1961. A Concept for Infiltration Estimates fn Watershed Engineering, US Department ARS, pp. 41-51.
16. Jarvis, N., 1994. The MACRO Model (Version 3.1) - Technical Description and Sample Simulations. Reports and Dissertations No. 19. Department of Soil Sciences, Uppsala, 1994.
17. Jansson, P.E., 1991. Soil Water and Heat model. Technical Description. Department of Soil Sciences, Swedish Agricultural University, Uppsala, 46 pp.
18. Knisel, W.G. (Ed.), 1980. CREAMS - a field scale for chemicals, runoff and erosion from agricultural managment systems. Conservation Research Report No. 26. US Department of Agriculture, Washington, DC, 640 pp.
19. Koitzsch R., Günther R. Modell zur ganzjährigen Simulation der Verdunstung und der Bodenfeuchte landwirtschaftlicher Nutzflächen. Arch. Acker. Pflanzenbau. Bodenkd. 24:1990;717-725.
20. Leavesley, G., 1992. Modular Modelling System User's Manual, vol. 1. University of Colorado at Boulder, Center for Advanced Decision Support for Water and Enviromental Systems, Boulder, CO.
21. Lemmon H., Chuck N. Object-oriented design of a cotton crop model. Ecol. Model. 94:1997;45-52.
22. Maxwell T., Costanza R. Distributed modular spatial ecosystem modelling - special issue on advanced simulation methodologies. Int. J. Comp. Simul. 5(3):1995;247-262.
23. Mayer D.G., Butler D.G. Stat. Valid. Ecol. Model. 68:1993;21-32.
24. McVoy C.W., Kersebaum K.C., Arning M., Kleeberg P., Othmer H., Schröder U. A data set from north-Germany for the validation of agroecosystem models: documentation and evaluation. Ecol. Model. 81:1995;251-265.
25. Monteith J.L., Unsworth M.H. Principles of Environmental Physics. 1990;Edward Arnold, New York.
26. Penman H.L. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. R. Soc. London A. 193:1948;120-145.
27. Penning, F.W.T., Jansen, D.M., Ten Berge, H.F., Bakama, A., 1989. Simulation of Ecophysiological Processes of Growth in Several Annual Crops. Pudoc, Wageningen.
28. Priesack E., Engel T.h. Modellierung des Wassertransportes im Modellsystem 'EXPERT-N'. Agrarinformatik. 24:1993;33-40.
29. Rawls, W.J., Brakensiek, D.L., 1985. Prediction of soil water properties for hydrological modelling. In: Proceedings of the Symposium Watershed Management in the Eighties, Denver, CO, pp. 293-299.
30. Renger M., Strebel O., Giesel W. Beurteilung bodenkundlicher, kulturtechnischer und hydrologischer Fragen mit Hilfe von klimatischer Wasserbilanz und bodenphysikalischen Kennwerten 1. Bericht: beregnungsbedürftigkeit. Z. Kulturtechnik. Flurbereinigung. 15(H.3):1974;148-160.
31. Renger M., Voigt H., Strebel O., Giesel W. Beurteilung bodenkundlicher, kulturtechnischer und hydrologischer Fragen mit Hilfe von klimatischer Wasserbilanz und bodenphysikalischen kennwerten 2. Bericht: Einfluß des Grundwassers auf die Wasserversorgung der Pflanzen. Z. Kulturtechnik. Flurbereinigung. 15(H.3):1974;206-221.
32. Running W.St.J., Coughlan C. A general model of forest ecosystem processes for regional applications 1: hydrologic balance, canopy gas exchange and primary production processes. Ecol. Model. 42:1988;125-154.
33. Schindler U. Ein Schnellverfahren zur Messung der Wasserleitfähigkeit im teilgesättigten Boden an Stechzylinder-Proben. Arch. Acker. Pflanzenbau. Bodenkunde. 24:1980;1-7.
34. Sellers P.J., Mintz Y., Sud Y.C., Dalcher A. A simple biosphere model (SiB) for use in general circulation models. J. Atmosph. Sci. 43(6):1986;505-531.
35. Shaffer, M-J., Halvorson, A.D., Pierce, F.J., 1991. Nitrate Leaching and Economic Analysis Package (Nleap): model decription and application. In Follet, R.F., Keeney, D.R., Cruse, R.M. (Eds.), Managing Nitrogen for Ground Water Quality and Farm Profitabiltiy. Soil Science Society of America, Madison, WI.
36. Sharpley, A.N., Williams, J.R., 1990. EPIC The Erosion Productivity Impact Calculator: 1. Model Documentation. US Department of Agriculture, Technical Bulletin No. 1768.
37. Sponagel, H., 1980. Zur Bestimmung der realen Evapotranspiration landwirtschaftlicher Kulturpflanzen. Geol. Jahrb., Reihe F H.9. Vol. 9, 45 pp.
38. Stenitzer, E., 1988. Ein numerisches Modell zur Simulation des Bodenwasserhaushaltes und des Pflanzenertrages eines Standortes. Mitt. Bundesanstalt Kulturtech. Bodenwasserhaushalt 31, 201 pp.
39. Supit, I., Hooijer, A.A, van Diepen, C.A. (Eds.), 1994. System Description of the Wofost 6.0 Simulation Model Implement in CGMS. JRC-EC, L-2929 Luxembourg.
40. Ten Berge H.F.M., Metselaar K., Jansen M.J.W., San Agustin E.M., Woodhead T. The Sawah riceland hydrology model. Water Resour. Res. 31(11):1995;2721-2731.
41. Timlin D.J., Pachepsky Y.A. A modular soil and root simulator. Ecol. Model. 94:1997;67-80.
42. Turc L. Evaluation des besoins en eau d'irrigation evapotranspiration potentielle. Ann. Agron. 12:1961;13.
43. van Genuchten M.T.h. A closed form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44:1980;892-898.
44. Vereecken H., Maes J., Feyen J., Darius P. Estimating the soil moisture retention characteristic from texture, bulk density and carbon content. Soil Sci. 148:1989;389-403.
45. Vogel, T., Huang, K., Zhang, R., M.Th. van Genuchten, 1996. The HYDRUS code for simulating water flow, solutetransport and heat movement in variably-saturated porous media, Version 5.0. Research Report No. 132. US Salinity Laboratory, ARS, USDA, Riverside, CA.
46. Wagenet, R.J., Hutson, J.L., 1989. Leachm: Leaching Estimation and Chemistry Model: a process based model of water and solute movements transformations, plant uptake and chemical reactions in the unsaturated zone. In: Continuum, vol. 2, Version 2. Water Resources Institute, Cornell Univeristy, Ithaca, NY.
47. Wegehenkel M. Zum Einsatz von TRIME-TDR zur Messung der Bodenfeuchte auf leichten Sandböden. Z. Pflanzenernaehr. Bodenkde. 161(5):1998;577-582.
48. Wegehenkel M. Die Validierung von Bodenwasserhaushaltsmodellen mit Hilfe von TRIME-TDR, tensiometermessungen sowie thermogravimetrischen Bodenfeuchtebestimmungen. Z. Pflanzenernaehr. Bodenkde. 161(5):1998;583-590.
49. Wendling U.H., Schellin G., Thomä M. Bereitstellung von täglichen informationen zum Wasserhaushalt des Bodens für die Zwecke der agrarmeteorologischen Beratung. Z. Meteorol. 41(H.6):1991;1-16.
50. Wenkel, K.O., Mirschel, W., 1995. Agrarökosystemmodellierung - Grundlage für die Abschätzung von Auswirkungen möglicher Landnutzungs- und Klimaänderungen. ZALF-Bericht Number 24.
51. Wenkel K.O., Neumeyer M., Mirschel W., Groth R. COBB-integrierte Lösungen zur Berechnung und Prognose der Bodenfeuchte sowie zur operativen Steuerung des Beregnungseinsatzes. Feldwirtschaft Berlin. 29(H.10):1989;456-457.
52. Willmott C.J. Some comments on the evaluation of model performance. Bull. Am. Meteorol. Soc. 64:1982;1309-1313.
53. Zacharias, S., Bohne, K., 1997. Replacing the field capacity concept by an internal drainage approach. Sciences of Soils, Rel. 2, online publication.