基于L系统的开心形苹果树枝干模型

虚拟植物模型即用计算机模拟植物的生长发育。本文通过虚拟植物研究方法L系统理论的介绍,结合开心形苹果树的形态结构特点,使用虚拟植物模拟软件L-studio,动态地模拟出开心形苹果树在不同生长阶段的三维形态。通过使用随机规则控制树枝生长方式,并使用管道模型模拟枝干的加粗生长,实现了开心形苹果树的基本形态模型。     

虚拟桃树的可视化研究

虚拟植物是新兴的研究领域,目前用于构造植物形态的计算机模型很多,适合反映植物形态结构的动态变化规律的模型是动态结构模型,能模拟植物的动态生长过程,包括L系统和AMAP模型等。在研究的基础上,提出了一种用L系统建立植物模型,实现虚拟植物可视化的方法。     

基于L系统虚拟植物生长模型的研究

器官是植物形态构建的关键因子.本文从虚拟植物生长工作基本原理,并从基于L系统技术来虚拟植物的生长出发,针对植物形态结构的复杂,虚拟植物生长的各器官之间存在着很强的交互性和协调性,及目前虚拟植物模型构建方法可能带来的非结构化等问题,提出了利用L系统构建虚拟植物模型的技术,结合油菜生长的具体实际,虚拟植物的生长;最后对虚拟植物各个器官之间的关系和不同环境的适用性等方面进行了展望.     

L-系统的基本概念和示例

L－系统（L-system）是表达植物形态结构和生长规则的重要方法,因而是设计虚拟植物,模拟植物生长发育过程和农作物育种的重要工具,本文力求深入浅出而又不失严谨地介绍L－系统的基本概念,分类和典型示例,希望通过本文能引起广大农业科研工作者对L－系统的兴趣。     

生长素对植物生长发育调节作用的模拟

为有效地模拟真实植物的生长过程,综合考虑植物外部形态、生理机制和环境因素的相互影响,基于开放L系统,对植物激素--生长素对植物生长调节作用进行建模,真实再现植物在内外因素影响下的生长发育形态,并实现植物生长的动态可控性。     

基于个体植物生长模型的森林动态演替模拟

森林动态演替过程的计算模拟历来是森林生态学中的一个重要问题。不同于传统宏观式的模拟思路,本文提出了一种基于个体植物生长模型、自下而上的模拟方法。首先构建了参数化的个体植物生长模型,模型中考虑了植物内部属性、外部环境、邻域竞争3种对植物生长有影响的因素,综合模拟出植物在不同环境状况下的生长变化情况。在此基础上,对构成一片森林的大量植物个体进行遍历式、迭代化的计算,从而模拟出整片森林区域的生长演替现象。实验结果表明,本文方法可以模拟出植被在复杂外部环境影响下的动态变化效果,可表现出自然稀疏、物种竞争、物种演替等多种典型的植被演替现象。      

基于Open L-System的植物生长模拟研究

为了真实地模拟植物生长发育过程，引入了Open L-System建模理论。在植物形态发生模型的基础上，根据植物生长时其形态特征及环境之间的相互作用，构建了综合考虑植物生长发育与环境影响的虚拟植物模型。     

基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模研究

[目的]研究基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法。[方法]在分析当前虚拟植物建模方法缺点的基础上,提出了基于功能-结构互反馈思想的建模方法,详细阐述了该方式建模的各个步骤,包括形态结构模型的确定、生物量生产模型的确定、生物量分配模型的确定、器官重建模型的确定以及形态结构模型与功能模型的融合方法。[结果]基于功能-结构互反馈的机制突破了生理生态模型与形态结构模型的界限,可以解决2类模型之间数据传输的困难,建立融合2者于一体的模型,能够有效的反映植物形态与功能之间内在的关联关系,更加符合植物的生长机理。该建模方式在动态模拟植物生长方面具有显著的优越性。[结论]基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法为下一阶段植物生长状态的模拟提供了基础,对动态准确的模拟植物的生长过程有着重要意义。     

基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模研究

[目的]研究基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法。[方法]在分析当前虚拟植物建模方法缺点的基础上,提出了基于功能-结构互反馈思想的建模方法,详细阐述了该方式建模的各个步骤,包括形态结构模型的确定、生物量生产模型的确定、生物量分配模型的确定、器官重建模型的确定以及形态结构模型与功能模型的融合方法。[结果]基于功能-结构互反馈的机制突破了生理生态模型与形态结构模型的界限,可以解决2类模型之间数据传输的困难,建立融合2者于一体的模型,能够有效的反映植物形态与功能之间内在的关联关系,更加符合植物的生长机理。该建模方式在动态模拟植物生长方面具有显著的优越性。[结论]基于功能-结构互反馈的虚拟植物建模方法为下一阶段植物生长状态的模拟提供了基础,对动态准确的模拟植物的生长过程有着重要意义。     

植物根系生长的三维可视化模拟

利用模拟植物形态结构的L系统理论结合计算机图形学方法建立了模拟植物根系生长的三维可视化模拟系统。并利用随机参数L系统方法对豆科作物根系的生长过程进行了模拟。     

油菜植株三维结构的测量与可视化建模研究

油菜模型研究对油菜栽培和育种具有一定参考作用。试验选用浙江省推广面积较大且叶形不同的油菜品种浙油50和浙油18,采用三维扫描仪扫描油菜叶片,用两种方法建立油菜单株模型,为相关植物模型构建提供参考。根据模型计算叶片面积并进行初步分析,为后续群体模型构建奠定基础。     

小麦生长模拟与三维可视化系统构建技术研究

作物生长过程的三维可视化是虚拟作物研究的关键技术之一,针对小麦形态结构复杂,小麦生长可视化不易实现的问题,以小麦作物为对象,在已有研究成果基础上,结合小麦生长模拟模型和形态结构模型,从系统结构与功能、系统设计与实现、真实感图形渲染技术（颜色渲染、纹理映射、光照处理）等方面入手,构建小麦生长模拟与三维可视化系统,实现了小麦生长模型和形态结构模型的有机结合,最终实现了小麦生长过程的三维可视化。小麦生长模拟与三维可视化系统将为小麦作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供形象逼真的可视化工具,为小麦理想株型筛选,高产、高效、抗倒伏设计与优化等提供技术支撑。     

基于双尺度自动机的芦苇形态发生模型研究

构建基于植物生长原理的形态发生模型,是模拟植物生长过程的关键。通过观察芦苇生长过程中发生的形态及生理变化,基于双尺度自动机原理建立芦苇形态发生模型,符合植物周期性生长规律,模型形象直观,结构条理清楚,易于理解和编程实现。     

幼苗期油菜几何造型研究(英文)

[目的]研究幼苗期油菜的几何造型。[方法]通过对幼苗期油菜的形态结构和生长过程的观测分析,提出了基于形态结构特征参数的幼苗期油菜三维形态数学模型及其可视化方法。根据油菜各器官的形态结构特征提取了不同的控制参数,并利用3次B啨zier曲面生成大小各异的油菜叶片与叶柄模型,同时采用上下底面积不同的圆柱体作为主茎模型,最后通过旋转、缩放、拼接等操作实现了幼苗期整株油菜的三维重建。[结果]该方法具有一定的可控性,简单方便,可快速构建幼苗期油菜几何模型。[结论]为油菜形态模型研究提供了参考。     

中国冬油菜栽培方式变迁与相应的养分管理策略

直播和育苗移栽是目前长江流域冬油菜并存的两种栽培方式,其技术发展和推广状况对中国油菜产业发展和油料供应安全具有重要意义。不同的历史阶段下,随栽培品种、种植目标、劳动力条件和生产力水平等因素的变化,中国冬油菜栽培方式也在不断的转变和发展。文章概述了新中国建立后冬油菜栽培方式的发展变化历程,从最初以直播种植为主,到20世纪60年代中期直播为主而育苗移栽开始起步,20世纪80年代育苗移栽方式实现全面推广并长期应用,再到当前直播和育苗移栽两种栽培方式并存。而养分管理措施也经历了从最初施用农家肥,到开始施用氮、磷化肥,到提倡氮、磷、钾、硼肥配合施用,再到当前形成的育苗移栽油菜高产高效养分管理技术。直播和育苗移栽油菜的栽培特点和生长过程存在着显著差异,文章主要从生育进程、种植密度、群体结构与个体形态等方面对两者进行了分析和比较。相比育苗移栽油菜,直播油菜的生育期一般相应缩短,个体生长状况较弱,单株产量偏低,但在较高的种植密度基础上可发挥群体优势,且根群结构也有助于增强养分和水分吸收能力,因此具有高产高效的潜力。目前,长江流域育苗移栽油菜的养分丰缺指标和推荐施肥体系已经建立,养分管理策略也较为完善,其要点为：根据土壤肥力状况和目标产量水平合理确定氮、磷、钾、硼肥用量,保证养分平衡供应,实行有机无机肥料配合施用,采取氮、钾肥分次施用（推荐基肥﹕越冬肥﹕薹肥＝60%﹕20%﹕20%）以协调生长发育和养分吸收,强壮个体而实现高产。针对直播油菜发展迅速而在高产条件下养分管理研究相对滞后的现状,文章重点比较了其与育苗移栽油菜在养分响应、吸收分配和需求利用等方面的差异,发现直播油菜对养分缺乏较为敏感,养分不足导致个体生长低下和群体衰亡,后期物质和养分转运效率较低,而且对磷、钾养分的需求明显更高。基于已有研究结果总结出直播油菜的“前促后稳”养分管理策略,即在氮、磷、钾及微量元素养分合理平衡施用基础上,保证磷、钾供应,施用有机肥并进行秸秆还田,肥料运筹中重视氮肥对个体和群体发展的调控作用,减少基施而增加苗肥以促前期生长,中后期适时追肥以保证群体数量和产量形成,推荐基肥﹕苗肥﹕越冬肥﹕薹肥＝40%﹕30%﹕15%﹕15%。此外,应配合其他栽培措施协同增效提质,选用适宜早熟和耐密的品种,采用机械化精量播种技术,施用长效专用复合肥或专用控释肥,配合密植以省肥补迟、增库促源,加强病虫草害防控技术。文章还对直播油菜养分管理研究中的问题和未来方向进行了探讨和展望,以期为进一步完善其栽培管理措施和科学施肥技术提供参考。     

稀土与油菜钾营养的研究

本试验通过砂培,土培及同位素示踪等方法证明油菜喷施硝酸混合稀土后对油菜钾的营养状况有明显的调节作用。试验结果表明,硝酸混合稀土可以促进油菜对钾的吸收。在缺钾条件下这种促进作用更为明显。由于硝酸混合稀土改善了油菜钾的营养状况,因而促进了油菜的生长,提高油菜籽的产量。试验结果同时也指出,硝酸混合稀土对油菜的钾营养起的仅是一种调节作用,而不能代替钾的营养作用。