随着数字农业和智慧农业的发展，基于过程的农业生产系统模型在模拟作物对气候变化的响应与适应、优化农田管理、筛选作物品种与株型、评估农田固碳及温室气体排放等方面发挥着日益重要的作用。APSIM（Agricultural Production Systems sIMulator）模型作为国际知名的作物生长模拟模型，包含Classic和Next Generation两个系列，能够模拟数十种作物、牧草及树木的土壤-植物-大气过程，广泛应用于精细农业、水肥管理、气候变化、粮食安全、土壤碳周转、环境影响、农业可持续性及农业生态等领域。该模型内核算法采用Fortran语言开发，界面基于C#构建，采用组件式驱动，各模块可自由组合。掌握APSIM的关键算法与软件操作是学习该模型的基础。此外，要成为优秀的作物模型使用者及科研团队中不可或缺的人才，除了具备模型相关知识外，还需掌握快速模拟与高效数据分析能力。R语言应用广泛、简单易学，APSIM提供了多个R语言辅助包，在气候、土壤、管理措施等数据准备、自动化模拟、参数优化及结果分析方面发挥重要作用。
一、APSIM模型应用与R语言数据清洗
①作物生长模型的概念
②作物生长模型的发展现状
③APSIM模型的开发历程
④APSIM模型的模块及模拟流程
⑤APSIM模型操作：APSIM的安装、APSIM模型操作界面讲解
⑥R语言编程与数据清洗（数据筛选、合并、切片、重复值、缺失值处理）
二、APSIM气象文件准备与R语言融合应用
APSIM自带的气象数据的准备
①APSIM气象文件.met的介绍
②日照转辐射算法
③APSIM气象文件转化
④APSIM模型陆气交换和能量平衡过程
案例一 使用R语言进行气象文件的生成
案例二 使用R语言将气象共享网数据/NC等数据批量生产APSIM气象文件
案例三 使用R语言批量修改气象文件及调用APSIM文件
三、APSIM模型的物候发育和光合生产模块
APSIM物候发育和光 合生产
①APSIM模型的生育期尺度
②APSIM模型的积温计算
③APSIM模型的生育期算法
④APSIM模型的生育期影响因子及算法
⑤APSIM模型光合生产算法
案例一 使用APSIM classic 和NG版本模拟生育期和生物量
四、APSIM物质分配与产量模拟
APSIM模型的物质分配算法
APSIM模型产量模拟模块
①APSIM模型的穗粒数模拟
②APSIM模型的产量模拟
③APSIM模型的产量相关参数
案例一 作物潜在生物量和潜在产量的模拟
案例二 不同品种参数下作物产量的模拟
五、APSIM土壤水平衡模块
APSIM模型的土壤水分平衡算法
①土壤水蒸散和植物蒸腾算法
②土壤水径流和排水算法
③土壤水力参数的测试
案例一 APSIM模型输入参数和土壤文件的制备
案例二 APSIM模型土壤参数在数据缺失情况下的近似估算
案例三 使用R语言批量修改APSIM模型土壤参数
案例四 APSIM模型模拟土壤水分动态
六、APSIM土壤碳、氮平衡模块
APSIM模型土壤养分动态过程模拟及温室气体排放的模拟
①氮素的矿化和固定过程
②氮素的硝化作用与反硝化作用
③土壤N2O的模拟
案例一 APSIM模型N2O排放模拟
案例二 APSIM模型模拟土壤No3和NH4的动态变化
七、APSIM土壤碳、氮平衡模块
APSIM模型土壤碳库模型及土壤有机碳SOC 的模拟
①土壤碳库模型的发展历程
②土壤碳的周转模型
③土壤有机碳的模拟
案例一 APSIM模型土壤碳库模型参数率定
案例二 APSIM模型模拟秸秆还田对土壤碳库变化的影响
八、APSIM农田管理模块与情景模拟
APSIM模型的农田管理措施的准备
①APSIM模型播期和播种密度设置
②APSIM模型施肥设置（化肥+有机肥）
③APSIM模型的灌溉设置
④APSIM模型秸秆还田设置
⑤APSIM模型多年模拟和轮作模拟
案例一 APSIM模型模拟气候变化对作物生长的影响
案例二 APSIM模型模拟多年轮作下土壤有机碳和温室气体排放的影响
案例三 APSIM模型模拟作物单做、连作和轮作
案例四 APSIM模型模拟玉米大豆复合种植（间作）
案例五 使用R语言对APSIM管理文件进行批量修改及批量运行
九、APSIM模型Next Generation（NG）版本
APSIM模型Next Generation（NG）版本异同
①APSIM模型NG版本与Classic版本的区别
②APSIM模型NG版本Clock模块、气象土壤模块、Factors模型、品种模块
③APSIM模型NG版本管理模型设置
案例一 APSIM模型NG版本设置多种管理情景组合
案例二 APSIM模型NG版本复现Classic版本的案例
十、APSIM模型参数优化和结果分析与模型评价
APSIM模型的参数优化
①APSIM模型的主要遗传参数
②APSIM模型的参数优化方法
案例一 使用频率派和贝叶斯派（MCMC）等多种方法对APSIM模型Classic和NG版本进行参数优化
案例二 使用R语言批量读取模拟结果以及对APSIM模型进行评价
案例三 使用R语言对模拟结果进行可视化（模拟结果的动态图和1：1图等）
十一、APSIM模型源代码解析
APSIM模型源代码解析
①APSIM模型源代码的结构解析
②APSIM模型源代码编译
案例一 更改APSIM模型源代码参数进行编译
案例二 运用编译源代码后的模型进行模拟
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