基于微分L-系统的水稻根系三维生长模型研究

植物根系结构是其根系的空间构型,水稻根系结构表现出高度的多样性。为了探明水稻根系结构和分布规律,利用水培法开展试验,测定不同生长时期的根系三维空间坐标和形态参数,对水稻根系结构进行高精度的测量。统计分析所测试验数据,确定了根节点的初始位置、各级枝根的生长方向以及根系的生长函数。通过整合水稻根系的拓扑结构,量化其生物学特征,提出基于微分L-系统的水稻根系三维生长模型,以描述水稻根系生长规律,并检验该模型输出结果的精度。借助Visual C++和Open GL标准图形库实现了水稻根系三维生长可视化模拟系统,直观再现了水稻根系动态的生长过程。对比分析表明,系统对总根长、根表面积和根体积的平均模拟拟合度分别为96. 82%、95. 86%和93. 96%。     

基于L系统的小麦根系可视化模拟研究

对小麦根系生长特征及模拟理论基础进行了分析,设计小麦生长实验,分析试验数据得到小麦根系生长的数学模型;对L系统进行了三维解释,通过观察分析小麦根系构型特征给出其三维L系统规则,同时考虑了根系生长过程中的随机因素.结合生长方程和L系统规则,以VC 6.0为平台,采用OPENGL开发,借助图形学知识实现了小麦根系生长的三维可视化模拟,利用这种方法可以很好地模拟小麦根系连续生长情况.     

基于状态机的植物生长模型可视化研究

在分析植物生长形态生理变化的基础上,揭示植物生长时空状态的变化规律,提出基于状态机的植物生长模型,并引入随机矢量真实预测植物的生长。根据该模型构建植物生长的可视化算法,合理组织有关植物生长的数据,并开发一个原型系统验证了该模型的有效性。     

基于L-系统的虚拟植物生长模型设计

现代农业发展需要植物生长模拟技术的支持,而迅速发展起来的虚拟植物模拟也成为研究作物生长领域的一个热点。为此,研究了L-系统方法用于描述虚拟植物生长的表达机制。基于植物形态的分形特征,采用L-系统方法,在虚拟植物生长方面,结合计算机图形学技术的有力支持,对植物生长过程进行了模拟研究。     

黄瓜茎维管束图像分割与三维可视化技术研究

植物维管束在植物生长发育过程中扮演了重要角色。针对黄瓜茎序列图像的特点提出了基于区域生长的分割框架,并结合步进立方体和合成体绘制方法实现了黄瓜茎维管束的三维可视化。结果表明,该方法准确分割出黄瓜茎维管束并实现其几何属性的测量和分析,有利于深入研究维管束的结构与功能关系。     

基于L-系统的虚拟植物的研究与实现

L-系统是表达植物拓扑结构和其生长规律的重要方法,是设计虚拟植物与模拟植物生长过程的重要工具之一.为此,介绍了L-系统的并行替换机制和海龟几何解释机制,并结合Java语言,实现了D0L-系统与随机L-系统的植物拓扑结构模拟,以证实L-系统的模拟效果.最后,对L-系统在虚拟植物中的应用进行了展望.     

沼液对黄瓜种子发芽和苗期生长的影响

文章对不同浓度的沼液浸种及喷施对黄瓜生长的影响进行了研究,发现低浓度沼液的浸种能促进黄瓜的发芽,高浓度的沼液抑制黄瓜种子的发芽,最适的浸种浓度在0.5%～2.5%之间。沼液经过不同的处理后抑制作用有一定程度的消除,较高浓度沼液经高温灭菌、离心或调节pH值后种子的发芽率均比相应浓度的原沼液高,但抑制效果还不能完全消除。利用沼液进行苗期喷施,以浓度为20%的沼液对黄瓜苗期的株高、茎粗和生物量促进作用最好,研究结果还发现喷施适合浓度的沼液对抗性相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL),过氧化物酶(POD),多酚氧化酶(PPO)具有很好的促进作用,表明沼液除了具有促进种子发芽、苗期生长的作用外,还具有提高黄瓜系统抗性的作用。     

与环境交互的根系动态生长可视化算法

为结合环境因素进行植物根系三维建模,分析根系生长机理,提出了一种模拟根系与环境交互的动态生长可视化算法。该算法以根尖与环境的交互为主导,首先计算每个根尖吸收到的养分含量,再根据内部资源分配机制并采用环境影响的缩放函数调节根尖的伸长率与侧根密度,同时结合所受到的向性与障碍物的阻挡因素,实时调整生长方向。提供了根茎形状与根系整体形态的控制方法,包括编辑根茎形状的模板曲线、设定资源分配权重和向性权重等。对不同类型的根系,以及不同土壤环境下(包括各种养分分布、障碍物与盆壁影响)的根系进行了模拟实验。实验结果表明,所提出的算法具有为多类植物根系建模的泛化能力,并且能够合理地表现与环境的交互过程。     

基于三维软件的机械可视化模型设计研究

三维软件的使用是目前机械设计领域一个重大突破,对零件快速设计具有重要作用.文章对目前使用较广泛的几款三维软件做了介绍,阐述了软件类型、基本功能和应用领域.针对每种软件的设计特点,文章基于Pro/E的参数化建模设计,对内六角螺母进行参数化设计,三维软件学习及应用提供参考.     

基于图像特征提取与L-系统的植株模型重建研究

以水稻植株模型的重建为研究对象,为尽可能地保留植株原始形态特征,研究过程中充分运用图像处理技术对水稻植株叶片图像进行了特征信息提取,并应用于叶片器官模型重建;同时,结合L-系统建模方法在稻穗器官模型重建的基础上,将图像处理技术与L-系统建模机制相结合,较为形象、逼真地实现了对水稻植物模型的虚拟重建。实验仿真结果表明,该方法能够较好地保存植株原始形态特征,对相关领域研究具有一定的参考价值。     

温室黄瓜苗期灌溉上限指标的研究

试验在土壤灌溉下限为60%田间持水量的条件下,对不同季节温室黄瓜幼苗土壤灌溉上限进行了研究.对其生长发育及生理特性的研究结果表明:不论春茬还是秋茬,在90%田间持水量的灌溉上限条件下,幼苗叶片具有适宜的水分状况,生长发育良好,壮苗指数高,根系活力强,叶片叶绿素含量高,光合能力强,蒸腾效率高,为温室黄瓜苗期最适宜的节水灌溉上限指标.     

微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响

为了探明微润灌溉对大田夏玉米生长的影响,以夏玉米为研究对象,采用完全随机试验设计,研究不同微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响。研究表明,微润管布置密度对夏玉米苗期生长具有显著的影响,随微润管布置密集程度的增加,株高、茎粗与地上鲜物质质量呈增加趋势,地下鲜物质质量与干物质质量、群体生长率、根系体积均呈先增加后减小趋势。3管2行微润灌为最佳布置方式,该处理的总干物质质量和群体生长率比地下滴灌分别提高了0.44%和2.5%,比无灌溉处理分别提高了41.31%和41.37%。     

不同基质配比对黄瓜幼苗生长的影响

研究不同基质配比对黄瓜穴盘苗生长的影响，可为新疆和田地区黄瓜穴盘育苗提供参考。采用穴盘育苗技术，把椰糠、商品有机肥、沙子按不同体积比例混配成复合基质进行黄瓜育苗，设置5个处理和1个对照。对照基质配比为椰糠∶商品有机肥=20∶1，5个处理的基质配比分别为椰糠∶沙子∶有机肥=16∶1∶1、椰糠∶沙子∶有机肥=18∶1∶1、椰糠∶沙子∶有机肥=20∶1∶1、椰糠∶沙子∶有机肥=22∶1∶1、椰糠∶沙子∶有机肥=24∶1∶1，每个处理重复3次。试验结果表明，基质配比为椰糠∶沙子∶有机肥=22∶1∶1的处理H4，培育的黄瓜幼苗综合隶属函数值较高，优于对照（椰糠∶有机肥=20∶1），长势好。在本试验条件下，椰糠∶沙子∶有机肥=22∶1∶1的椰糠型复合基质配比作为和田地区黄瓜穴盘苗生长的育苗基质，对培育黄瓜壮苗有利，可以作为和田地区日光温室黄瓜穴盘育苗的基质配比。      

玉米秸秆复配基质对黄瓜幼苗生长发育的影响

为探索玉米秸秆替代传统基质草炭的可行性,以中农19号黄瓜为供试材料,将玉米秸秆、草炭、沼渣、蛭石、珍珠岩等按不同体积比混配制成育苗基质。通过电镜扫描和能谱分析对玉米秸秆和草炭的形貌特征及元素组成进行分析比较,并进行穴盘育苗试验,研究玉米秸秆对基质理化性质和黄瓜幼苗生长的影响。结果表明:添加玉米秸秆对基质的容重、总孔隙度、有机质含量、p H值和电导率EC等理化性质有改善作用;将玉米秸秆按照适宜的体积配比代替草炭和沼渣育苗时,对黄瓜幼苗的生长发育有促进作用。试验表明,与对照组CK1(草炭25%、沼渣25%、珍珠岩25%、蛭石25%)相比,T1(秸秆10%、草炭20%、沼渣20%、珍珠岩25%、蛭石25%)和T2(秸秆20%、草炭15%、沼渣15%、珍珠岩25%、蛭石25%)更适宜作物生长,种子萌发40 d时,T1组黄瓜幼苗的株高为(8.61±0.34)cm、茎粗为(4.34±0.27)mm、叶绿素相对含量为(37.40±2.15)SPAD、叶面积为(60.21±1.69)cm~2、根系活力为(118.306±30.611)TTFμg/(g·h),均显著高于对照组CK1。因此,玉米秸秆对黄瓜幼苗的生长具有一定的促进作用,可代替部分草炭用于育苗基质的配制。     

苗期不同土壤水分状况的秋黄瓜生理反应

对苗期不同土壤水分状况下秋黄瓜的生理反应和前期产量进行了研究。结果表明 ,苗期不同土壤水分状况显著影响了秋黄瓜的生长动态。土壤含水量为 60 %～ 75 %田间持水量 (θF)的植株叶片蒸腾和光合速率均居于较高水平 ,前期产量最高 ;5 0 %～ 60 % (θF)的植株与前者差异不显著 ,但均显著高于 75 %～ 85 % (θF)和 85 %～ 95 % (θF)的处理 ,其离体叶片在 1 .5～ 2 .0 h之间的失水速率最低。 75 %～ 85 % (θF)植株生长迅速 ,前期产量较低 ;85 %～ 95 % (θF)植株生长受限。     

玉米苗期水肥耦合效应研究

良好的出苗情况是玉米高产稳产的前提.辽西半干旱地区春季旱情严重,如何保证玉米出苗,实现苗齐、苗匀、苗壮,是农业生产中急需解决的难题.在坐水播种条件下,通过"311-B"D饱和最优设计,研究玉米苗期坐水量与施肥量的耦合效应,对玉米苗地上部干质量进行二次回归拟合,建立了各因素的回归数学模型.试验结果表明:坐水量是影响玉米苗地上部分干质量的主要因素,其次为磷肥,再次为氮肥;各因素交互作用顺序为:NP＞水N＞水P;从各因素交互作用角度来看,以略高的坐水量(49.356t/hm2)、中等的氮肥(63.923 kg/hm2)和中等的磷肥(128.25 kg/hm2)为水肥耦合的最佳组合.     

纤维素保水剂对基质特性和黄瓜幼苗生长的影响

作为新型高分子节水材料,保水剂能够改善土壤结构,提高土壤储水能力,促进作物生长。比较了微晶纤维素保水剂和秸秆沼渣保水剂在穴盘育苗中对基质理化性质和黄瓜幼苗根系活力、壮苗指数、日均干质量增长量等生长生理指标的影响。试验显示,2种保水剂的施用对改善土壤理化性质和促进黄瓜幼苗生长都具有显著的效果;第36天时,加入保水剂的各处理黄瓜幼苗壮苗指数均高于对照组,施用微晶纤维素保水剂质量分数在0.3%时,黄瓜幼苗日均干质量增长量可达(0.015 4±0.000 9)g/d,壮苗指数达0.489 2±0.076 2,根系活力达61.82μg/(g·h);施用秸秆沼渣保水剂质量分数在0.3%时,黄瓜幼苗日均干质量增长量可达(0.015 6±0.000 4)g/d,壮苗指数达0.508 9±0.098 5,根系活力达60.90μg/(g·h)。研究结果表明,秸秆沼渣保水剂可作为一种新型土壤保水剂应用到黄瓜育苗生产中。     

增氧灌溉对秋黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

以大棚秋黄瓜为研究对象,采用大棚盆栽试验,设3个处理,处理1(T1)为早中晚三次增氧灌溉,处理2(T2)早上一次增氧灌溉,处理3(CK)为对照组(不增氧),研究探明增氧灌溉处理对大棚秋黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响。各处理均采用调亏灌溉,常规施肥与管理,主要研究结果为:第3d高峰发芽速率T1、T2分别高出CK27.50%和26.25%,发芽势T1、T2分别高出CK 10.18%和9.72%,第7d发芽率T1、T2分别高出CK 9.72%和4.16%、发芽指数T1、T2分别高出CK 18.15%和14.18%,活力指数T1、T2分别高出CK 27.73%和22.06%,发芽整齐度T1、T2分别高出CK 36.04%和3.55%。因此,增氧对大棚秋黄瓜种子的种子发芽力指标、种子活力指标以及发芽整齐度均有显著影响。