水稻冠层三维结构模型的田间实验验证

在水稻株型设计系统(Rice Plant Type Design System,RPTDS)基础上,以冠层光分布为指标,利用改造后的非自然群体,通过田间实验和虚拟实验的比较研究,对RPTDS系统中水稻冠层三维模型的准确性进行了检验,结果表明,虚拟实验结果与田间实验结果虽然在数值上存在一定差异,但具有极显著的正向相关关系,同时,虚拟实验结果更能够有效反映冠层结构差异,冠层模型具有较高的准确性。说明RPTDS系统基本能够准确反映群体冠层结构和光分布态势。     

不同株型水稻冠层内光分布的模拟研究

[目的]对不同株型水稻冠层结构、冠层内光分布和光合作用之间的定量化关系进行了模拟计算研究。[方法]采用双参数椭圆函数和Beer-Lambert光传播定律分直射光和散射光对作物的冠层结构和光分布进行了数值模拟。[结果]函数模拟值与实测值的曲线变化趋势一致。两优培九的模拟值与实测值变化较为一致。但是汕优63无论是直射光还是散射光,均表现为在冠层上方实测值比模拟值大,而在冠层下方模拟值比实测值大。通过对消光系数的模拟研究表明,9:00～17:00两优培九直射光消光系数要比汕优63平均小0.45,而散射光消光系数两优培九为0.34,汕优63为0.38。[结论]在一定环境下,作物叶倾角分布密度的差异程度决定了冠层光分布差异的大小,因此,将消光系数视为常数是不适当的;可以在冠层光分布模型的基础上进一步建立冠层光合作用的数值模型,进而估算作物的生产潜力,为作物育种与栽培提供科学依据。     

水稻株型与冠层三维结构计算机模拟初报

利用OpenGL函数库在VC 6.0环境下,采用三角形逼近法,编程实现了对沈农265和秋光两个水稻品种的单株及群体冠层三维结构的可视化模拟。模拟结果较好的反映了植株和群体基本特征,为今后进一步研究水稻群体内光分布奠定了基础。     

Ⅱ．不同株型结构：冠层光分布与产量

研究表明,同一种基因型不同株型结构的产量差异主要是因为冠层内光分布不同所致,冠层内光分布不同其叶片的功能期也有差异,上层透光率与产量呈正相关关系,而下层的透光率与产量呈负相关关系。故保证上层有较高的透光率,而底层不应有漏光损失则可以获得较高产量,这可通过增大上部叶向值或叶仰角来实现。     

三个水稻品种的冠层结构比较研究

通过大田植株分层切片分析比较了3个水稻供试品种在抽穗期和灌浆期的冠层叶片叶倾角、叶面积及其垂直分布概率和叶日积随生育进程而变化的规律等冠层结构特征,并通过数学方法对不同品种的叶面积垂直分布密度进行了模拟。结果表明3品种的冠层结构特征存在明显差异。     

水稻群体冠层结构与光合特性对产量形成作用的研究

 本文研究了水稻群体冠层结构与光合特性对不同类型品种产量形成的作用，结果表明：冠层倒4叶至倒1叶叶长与每穗总粒数呈极显著正相关，冠层各叶叶长与结实率、千粒重及单株产量的关系因品种类型不同而有较大差异；抽穗后冠层叶片的比叶重和叶绿素含量与杂交籼稻和中籼品种的结实率、产量呈显著或极显著正相关，与中粳品种的结实率、产量相关不显著；增加抽穗至成熟期叶片的净同化率，对促进杂交籼稻汕优63籽粒生长的作用较大，对中粳品种盐粳2号的作用较小；抽穗期顶3叶叶面积占冠层最大叶面积之比是衡量群体发展合理与否的一个指标，适当提高这个比值，有利于增加抽穗后干物质的积累和提高产量。     

冬小麦不同群体冠层结构的高光谱响应研究

 选择株型差异较大的冬小麦品种，并通过部分品种不同密度试验，分析了冠层结构的两个重要指标叶向值（LOV）与叶面积指数（LAI）与光谱特征参量的关系，同时对20个不同处理进行了聚类分析。结果表明，不同生育阶段株型指标LOV和群体大小指标LAI对光谱的贡献是不同的，前期（以拔节期为主）LOV对光谱的影响要大些，后期主要受LAI的影响；对拔节期包括品种和密度在内的共20个处理进行聚类分析，划分了株型和群体大小的不同组合4个（A-株型直立，群体较小；B-株型直立，群体较大；C-株型披散，群体较小；D-株型披散，群体较大）；拔节期不同类组冠层光谱反射率在400～700 nm范围内反射率由高到低的顺序为A>B>C>D，700～1 150 nm范围内顺序与其相反，并且差异更加显著，此期是利用光谱识别株型的最佳时期；利用近红外波段光谱特征值（拔节期到孕穗期光谱反射率的增量△R890与拔节期反射率R890）做散点图发现，不同类组在散点分布上具有显著差异，通过纵向反射率的差异以及横向两个阶段反射率增量的差异可以对不同群体冠层结构特征进行初步识别。     

水稻高产群体的冠层特征及其与产量关系的研究

水稻高产群体的冠层特征及其与产量关系的研究韩春雷，魏树和，刘宪平，邹积斌，侯守贵（辽宁省农业科学院稻作研究所）提高单位面积产量是进一步提高水稻产量的主要途径［１］。提高单产必须采取相应的技术措施，任何技术措施都依赖于基础理论，尤其是高产生理研究的深入...     

儋州水稻株型与产量及冠层光分布的关系研究

在海南儋州地区水稻蜡熟期田间抽样调查的基础上,分析了水稻的株型与产量及群体冠层光照强度分布的相关关系.结果表明:每穗总粒数和结实率是影响水稻产量的主要因素,植株形态指标倒3叶、倒3节间、倒4节间、倒5节间长及株高与产量呈显著正相关:透射率与倒5节间长呈显著正相关,与倒1叶长呈显著负相关,与倒2叶、倒3叶、倒1节间、倒2节间、倒3节间、倒4节间长相关关系不显著;截光率与倒l叶长呈显著正相关,与倒3节间、倒4节间、倒5节间长呈显著负相关,与倒2叶、倒3叶、倒1节间、倒2节间长相关关系不显著;此外,株高与透射率呈显著正相关,与截光率呈显著负相关.     

吉林省西部不同行距水稻群体冠层结构与产量的关系

以水稻不同行距配置为基础,构建不同的群体冠层结构,于乳熟期系统测定水稻群体光分布情况,于成熟期测定产量及产量构成指标,分析冠层PAR截获率、消光系数与产量关系。结果显示,产量与冠层PAR截获率达到极显著相关,且为正相关;产量与群体消光系数达到极显著相关,且为负相关。在吉林省西部水稻区,行距30~20 cm和行距40~25 cm配置冠层结构优良,且能有效提高水稻群体产量。     

水稻主茎三维形态建模与计算机模拟

探讨水稻主茎器官形态结构变化动态建模的方法,通过对对水稻主茎器官形态结构参数进行分析,构建出水稻主茎地面各器官的形态模型,并利用图形学技术重建出水稻主茎和水稻植株的三维可视化模型。模型具有较高的真实感效果,可控性强,为水稻虚拟生长提供可靠和普适的植株形态几何特征确定方法。     

基于OpenGL的荷花开放过程模拟

从虚拟植物基本步骤出发,用VC++6.0调用OpenGL实现了荷花开放过程的计算机模拟。实践表明,基于OpenGL的虚拟现实技术可以精确地绘制出现实荷花的整体形态和生长模型。     

Effects of Row-Spacing on Canopy Structure and Yield in Different Plant Type Rice Cultivars

Two japonica rice varieties, Longjing 20 (more tillers and curved panicle type, MCP) and Longjing 21 (few tillers and half erect panicle type, FEP), were used to study the effects of row-spacing on can...     

基于计算机视觉的水稻三维重建方法

利用多幅多角度的拍摄方法对二维图像进行采集,通过数字化处理得到单株水稻各视角侧面投影及轮廓图像。然后使用基于计算机视觉的三维重建方法,构造单株水稻的可视立体包络,从而得到单株水稻的三维立体像素模型。使用移动立方体算法对单株水稻立体像素模型进行外围表面重建,最后得到单株水稻三维重建模型。     

水稻叶片形态对冠层特性和光合有效辐射传输的影响

以4个叶片形态差异明显的高产水稻为材料,测定了5个主要叶片形态因子,分析了其对冠层结构、光合有效辐射传输和不同叶层净光合速率的影响.结果表明:品种间叶角和叶片卷曲度的变异系数分别为31.92%和17.15%,而叶长及叶宽的变异系数则分别为5.86%和6.94%,品种间叶角和叶片卷曲度的差异明显大于叶长及叶宽;不同形态叶片的冠层,其叶面积分布也不相同;在水稻冠层辐射传输特征上,光合有效辐射透过率(Tr)、光合有效辐射直接透过率(Dr)和消光系数(K)的大小及变化都与叶片形态因子有密切关系;叶片形态对净光合速率(Pr)和叶面积衰减率(DLAI)有重要作用,影响途径主要是Tr的改变.以稻田地面的Tr=0.03为指标,估算出4个品种可容纳的最大叶面积指数为6.88～8.22.     

基于OpenGL的三维真实感地形生成研究

本研究基于分形理论拼嵌高度场数组，在diamond-square生成地形算法的基础上有所改进，地形生成的速度明显加快。最后通过OpenGL编程实现了快速绘制地形，生成了具有动态特性的三维真实感地形图。