该研究首次将系统分析方法和数学建模技术应用于作物管理知识表达体系,通过解析和提炼小麦生育及管理指标与环境因子及生产水平之间的基础性关系和定量化算法,创建了具有时空规律的小麦栽培管理动态知识模型.模型主要包括播前方案设计和动态调控指标两大部分.其中,播前方案设计的知识模型包括产量目标,品种赞扬选择,播期确定,基本苗及播种量的计算,氮、磷、钾肥料运筹和水分管理;动态调控指标的知识模型包括适宜生育期,穗分化进程,群体茎蘖动态、叶龄动态、叶面积指数动态和干物质积累动态等生长指标动态以及有效叶面积率、高效叶面积率和粒叶比等源库指标.利用不同地点、不同品种、不同土壤等资料对所建知识模型进行了实例分析,结果表明,所提出的小麦管理动态知识模型总体上具有较好的广适性和决策性.通过总结和提炼所建立的小麦管理知识模型体系,首次确立了通用性的作物管理知识模型系统的设计与开发框架,包括系统总体结构框架、软硬件基本环境、软构件的基本标准和规范、开发平台框架及系统应用框架等.其中,开发平台框架包括系统开发平台的结构和功能、模型库管理系统的功能设置和模型库管理系统的框架及构件;系统应用框架包括系统应用框架结构、应用系统开发框架、应用系统功能框架及构件、应用系统功能构件的输入输出接口框架及应用系统自定义构件中的通用算法函数框架等.研究结果对于有效利用作物管理知识模型系统中的共性算法和功能,提高作物管理知识模型系统的开发效率,设计和实现功能全面、结构合理的基于知识模型的作物管理决策支持系统提供了技术指导和基本框架.