设施农业文摘

【学位论文】温室黄瓜生长发育模拟模型的研究〔学〕【作者】王会军(硕士)【授予单位】中国农业大学64p2004.6【关键词】温室黄瓜生长发育模拟模型【摘要】该文借鉴大田作物模型建立过程,采用积温学说和作物生长分析法的原理,以温室黄瓜生长发育的动态过程为基础,建立了温室黄瓜生长发育与环境因子的模拟模型,在Windows操作环境下用VC++6.0开发出温室黄瓜生长模型的计算机模拟系统CUMGROW。1)在日光温室和华北型大型温室中分别栽培黄瓜,黄瓜品种为津绿3号,定期测量记录黄瓜生长发育数据及温室环境数据。2)在模型中,模拟包括太阳辐射、光…     

基于生长度日的温室甜瓜发育模拟模型的研究

根据发育阶段生长度日恒定的原理和温室栽培试验,将温室甜瓜生长发育阶段划分为播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实生长盛期、果实成熟期,建立了温室甜瓜发育的动态模拟模型,并确定了发育阶段生长度日的参数,系统地预测甜瓜生长发育阶段.模型检验结果表明,温室甜瓜发育动态模拟模型具有较高的精确性.     

基于生长度日的温室甜瓜发育模拟模型的研究

根据发育阶段生长度日恒定的原理和温室栽培试验,将温室甜瓜生长发育阶段划分为播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实生长盛期、果实成熟期,建立了温室甜瓜发育的动态模拟模型,并确定了发育阶段生长度日的参数,系统地预测甜瓜生长发育阶段。模型检验结果表明,温室甜瓜发育动态模拟模型具有较高的精确性。     

温室番茄光合生产和干物质积累模型的建立

本文在借鉴国内外温室蔬菜作物光合生产和干物质积累模拟模型的基础上,根据温室番茄的试验数据,确定参数ε和参数PLMX,分别为0.45kgCO2ha-2h-1/(Jm-2s-1)、30kgCO2ha-2h-1,从而建立了温室番茄光合生产和干物质积累模拟模型。建立的模型包括叶面积指数动态模型、光合生产动态模型和干物质积累动态模型。模型利用生长度日对叶面积指数LOG ISTIC方程建立了叶面积指数动态模型LAI=3.6/(1 EXP(13.131731-0.0141×GDD 0.000001×GDD2));应用简便有效的高斯积分法计算冠层每日的总同化量,建立了光合作用模型。该模型既考虑了光合有效辐射的日变化规律,又考虑了太阳高度角的变化对冠层反射率的影响,此外,模型还考虑了温度对呼吸作用的影响。通过不同品种、不同播期下的干物质积累实测值对模型进行检验,结果表明模型有较强的精确性。     

现代温室黄瓜发育动态模型研究

为了研究现代温室黄瓜发育动态模型,动态掌握作物的生长规律。通过对黄瓜生长的连续定期试验观测,将黄瓜生育期划分为7个阶段,采用生长度日法建立温室黄瓜发育进程模拟模型,同时对模型进行了检验,并确定了各生育阶段的生长度日参数。用逐日平均温度替代了各生育阶段的日平均温度,所建立的发育模拟模型能连续动态地模拟作物生长到任一阶段时的发育进程,从而有效地预测出黄瓜各生育阶段经历的天数。通过模拟值与观测值的比较表明所建立的黄瓜发育模型模拟精度较高,预测效果较好。该模型对作物生长发育具有较好的预测性和可行性,为进一步有效建立作物生长动态模型奠定了基础。     

太阳辐射减弱对冬小麦生长发育及产量的影响

[目的]研究太阳辐射减弱对冬小麦生长发育及产量的影响。[方法]通过盆栽模拟试验,设置不同的太阳辐射减弱梯度(自然光、70%太阳辐射、50%太阳辐射),研究太阳辐射减弱对冬小麦干物质积累及产量的影响。[结果]太阳辐射减弱使冬小麦生育期延长,穗、叶和茎等干物质积累减少。太阳辐射减弱下,有效穗数、穗粒数、穗重、千粒重等产量构成指标下降。[结论]太阳辐射减弱对冬小麦的生长发育和产量存在明显的抑制效应。     

自控温室黄瓜生长发育动态及基于有效积温的发育模型研究

观测并分析了自动控制型玻璃联栋温室内有效积温以及营养液栽培黄瓜全生育期内的株高、节数、叶片数、植株总干物质量以及叶、茎、根、果实等不同器官的干物重等主要生长发育性状,结果表明,全生育期内黄瓜主要生育特性如株高、节数、干物质积累与有效积温间的相关性均达到极显著。根据完成某一生育阶段的累积有效积温值建立了基于有效积温的黄瓜发育速率模型,并对该模型进行了初步验证,证实通过该模型,用温室环境温度可预测黄瓜发育进程。     

温室光环境模拟模型及结构参数设计系统

针对计算机模拟技术和温室采光的理论计算方法特点,讨论了模拟系统的设计原则,阐述了模拟系统的总体结构和开发的关键技术,并说明了系统的实现。此计算机模拟系统作为专业的设计系统有较强的实用性。通过对各类连拱节能温室、节能日光温室和对称或非对称温室的分析计算,确定温室的采光量及其在温室内的分布特征,优化出最佳采光的温室结构参数。本研究利用一种新的方法优化温室结构参数,同时为温室内动态温度模型、温室结构优化设计模型和生产管理提供科学依据和分析工具。     

温室礼品西瓜生育动态模拟模型

根据生育阶段有效积温恒定的原理和多年的栽培经验，对温室礼品西瓜生长发育阶段进行划分，建立了温室礼品西瓜生育的动态模拟模型，并确定了生育阶段有效积温的参数，可系统地预测礼品西瓜生长发育阶段，包括播种期、幼苗期、伸蔓期、开花坐瓜期、果实生长盛期和果实成熟期。模型检验结果表明，温室礼品西瓜生育动态模拟模型具有较高的精确性、机理性和实用性。     

温室甜瓜干物质分配模型的研究

根据分配指数的计算原理,建立了基于分配指数的温室甜瓜不同器官间干物质分配动态的模拟模型,并利用不同品种的试验资料对模型进行了验证。结果表明,该模型对温室甜瓜干物质分配动态的模拟具有较好的预测性。     

甘薯干物质分配及产量形成模拟研究

根据甘薯器官生长与温度和辐射的关系,建立了基于累积辅热积的甘薯干物质分配及产量形成的模拟模型,并利用试验资料对模型进行了检验。研究结果表明,模型对地上部分干重、地下部分干重和块根干重的模拟结果与实测值均符合较好,模拟结果与实测值之间的拟合度值分别为0.97、0.96、0.95(均为0.01水平显著相关),预测相对误差分别为1.23%、1.89%、2.45%。模拟系统是采用C Builder6.0为编程语言,在Pentium(R)4CPU、512MB内存计算机、中文Windows XP操作平台上开发的可执行模型系统。与已有的大田作物生长模型相比,建立的模型不仅预测精度较高和功能全面,而且模型参数易获取,具有较强实用性。模型能够预测甘薯干物质分配及产量指标,从而为甘薯生产管理和环境调控的优化提供决策支持。     

湿帘风机系统温室夏季内部温度场的动态特性试验及CFD模拟

为了解温室内部温度场的动态变化过程,优化传统的通风控制系统。对机械通风下的连栋薄膜温室的温度场的动态变化进行了试验,并根据试验温室的几何结构和试验数据,使用CFD方法对试验温室进行数值建模,在模型中考虑了太阳辐射和热辐射,应用FLU-ENT软件进行模拟计算。通过在试验温室采集到的关键位置的温度数据,与模拟结果比较发现CFD数值模拟的室内温度变化的趋势与试验测试的结果基本一致。     

单坡面塑料日光温室优化结构模拟设计——日光温室采光优化初探

本研究对单坡面塑料日光温室结构进行了计算机模拟优化设计,并与生产上应用面积大的“琴弦式”日光温室进行采光性能比较。结果证明：优化结构日光温室在“冬至”节日,地面日辐射总量比对照日光温室提高１４．０％,光透过率提高８．６９％,光质成分及光分布也有改善。     

日光温室黄瓜叶片和果实相关参数的模拟

为建立黄瓜叶面积和果实干鲜重的模拟模型,采用定株非破坏性观测和随机取样方法,系统观测了日光温室内黄瓜不同播期整个生育期的叶长、叶宽、叶面积及果长、果径、果实体积和干鲜重.运用几何解析方法,建立了与黄瓜叶片特征相适应的叶面积模拟模型,其结果对实测值有很好的拟合性;比叶重模拟结果表明,叶片比叶重随叶面积的增加趋于减小,在叶片充分展开后其值稳定在0.31 mg*cm2左右;以黄瓜果长、果径为参数建立的果实体积和鲜重模拟模型的结果与实际值相当一致,相关系数达R2=0.996;果实干物质含量的模拟结果受采收期果实含水量的影响较大.所建模型与待建的黄瓜光合作用模拟模型相联接,可实现对黄瓜群体结构和果实产量的预测,是日光温室黄瓜生长发育系统模型的子模型之一.     

番茄长季节栽培日光温室内CO_2浓度变化的分析

本文分析了番茄长季节栽培日光温室内ＣＯ_２浓度的变化，结果表明：在不放风的条件下，日光温室内的ＣＯ_２浓度存在着垂直差异和水平差异；室内ＣＯ_２浓度的变化与番茄植株生育状态，特别是与番茄株高和叶面积关系密切，也与室内温度、光照度和土壤呼吸有关。因此番茄越冬生产时，如果土壤施入充足的有机质，在植株高度小于５０ｃｍ（或叶面积小于０．２２ｍ~２／株）时，土壤有机质分解释放的ＣＯ_２能够满足番茄光合的需要，不需增施ＣＯ_２，而应改善温度光照条件；只有植株较大、温度和光照条件好、见光到放风时间长时才需要增施ＣＯ_２ 。     

基于辐热积的日光温室不同茬次袋培番茄干物质模型比较

为了探究东北地区日光温室基质袋培番茄干物质生产及分配与温室环境辐热积关系,在番茄全生育期建立并比较基于辐热积的冬春茬与秋冬茬番茄干物质生产模型。结果表明,利用累积辐热积与干物质总量得到的拟合模型模拟效果较好,其冬春茬和秋冬茬单株绝对误差分别为5.12g和9.67g,单株剩余标准误差分别为9.46g和15.02g,决定系数分别为0.98和0.96,说明冬春茬的模型模拟效果优于秋冬茬。通过累积辐热积与干物质总量模型及干物质分配关系,比较模拟累积辐热积对番茄根、茎、叶、果干物质分配影响的结果表明,2个茬次的番茄叶片和果实的分配指数变化趋势明显不同,而茎和根的分配指数变化趋势比较一致和稳定。     

日光温室太阳辐射推算模型的构建

根据每日天气预报资料,构建了日光温室外太阳辐射推算模型;根据日光温室透光率,构建了日光温室内太阳辐射推算模型.模型中考虑了天空云量对太阳辐射的遮挡,并利用吉林省吉林市永吉县双河镇日光温室对模型进行了验证.结果表明,模型能预测晴天和多云的日光温室外和室内到达土壤表面的太阳辐射的动态过程,模型推算值与实测值极显著相关,相对误差小于9.5％.