基于动态生长模型的植物根系模拟研究

围绕基于动态生长模型的植物根系模拟技术展开研究与讨论,在分析了冬小麦根系动态生长模型的基础上,提出了一种利用改进型L系统规则结合动态数据结构的冬小麦根系模拟方法并予以实现.引入了植物根系的"管道模型",使系统在模拟根系生长的同时,能完成对根系各生长参数的计算,最后能生成根系图形并计算出根系研究所需要的根长、根重、根体积等重要参数,实现了根系生长发育模型和形态发生模型的有机结合.     

基于三维动态生长模型的水稻根系模拟

以水稻‘淦鑫688’‘两优培九’‘金优463’‘陆两优996’为试材,利用根箱栽培试验研究水稻不同生长时期根系的形态结构和分布与生理生态因子之间的相互关系;统计分析水稻根系的形态参数,量化其生物学意义和结构特征,基于水稻根系拓扑结构,提出了一种融合发根时间、发根位置、生长速率和生长方向的水稻根系三维动态生长模型。对模型模拟值与观测值进行相关性分析,纳什效率系数为0.811~0.899,均方根误差为0.121~0.135,平均偏差为0.125~0.137,表明模型的准确度较高。以水稻根系三维动态生长模型作为算法基础,利用Visual C++开发工具和OpenGL开放图形库构建了实现水稻根系三维生长可视化仿真系统。对水稻根系的不定根、一级枝根、二级枝根和三级枝根的拟合度和误差进行分析,结果显示,其平均模拟拟合度分别可达到89.36%、90.12%、90.86%和91.75%。     

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。     

水稻根长动态模拟和生长特性研究

利用水培和土培试验,并基于空心菜和莴苣的根长增长模型,对整个生长周期的水稻根系生长特性进行动态模拟,结果表明:7个供试水稻品种的根长增长模型拟合精度均达到统计显著水平,由根长增长模型可得到根长增长常数、根系最大增长速率和最大根长及其出现的时间等根系生长特性的量化指标.不同晚稻品种间平均的根系生长特性差异不大,但特优3101品种与其他品种相比有较大的差异.最大根系增长速率在不同品种间的变异系数为7.6%,时间在播种后2个月左右.土培试验表明,与不施肥相比,氮磷钾平衡施肥使根系增长常数提高57.2%,最大根系增长速率和最大根长则分别提高61.0%和65.4%,明显促进根系生长和增加根长.     

基于L-系统果树根系的计算机模拟

[目的]为提高虚拟植物生长的研究水平。[方法]模拟40 cm深度树穴的新栽苹果树根系从发根到停止生长时间段内的变化。[结果]模拟结果表明,t<90时,根系变化相当明显;t>90时,根系变化不是很大,符合试验所得到的结果。[结论]该研究的模拟方法具有良好的可控制性和实用性。     

水分对春小麦根系生长动态的影响

用玻璃管观测法研究了水浇地和旱地春小麦的根系生长动态，结果表明，表层（０－２０ｃｍ）水浇地小奶数多于旱地；中层旱地小奶数多于水浇地小麦；深层，在小麦出穗以后，旱地小麦根数超过水浇地小麦根数。春小麦根数随出苗后天数呈三次多项式型动态曲线，旱地小麦根数峰值比水浇地小滞后约７天，但其峰值期持续时间较长。     

虚拟间作植物根系竞争生长的可视化系统研究

基于模拟根系形态结构的Simroot系统的几何建模理论,结合计算机图形学方法建立了虚拟间作植物根系竞争生长过程的三维可视化模拟系统。将间作大豆—玉米根系的生长参数输入模拟系统中进行模拟。结果表明,该系统能够形象逼真地显现间作植物根系竞争生长过程中的形态结构和生物特性。     

呼伦贝尔市植物生长季土壤水分动态模拟研究

为达到用前期气候因子变化来评估土壤水分变化的目的,采用统计回归方法,利用不同土壤类型的3个农牧业气象观测站1988-2006年的气象和土壤水分观测资料,选取前一旬气温、降水、蒸发量和土壤水分4个因子,建立了呼伦贝尔市5月上旬-8月下旬0～40cm土壤水分144个动态预测模型,68.8%的方程通过了显著性检验;拟合相对误差小于±10%的为77.8%,小于±15%的为84.3%;利用实测资料对该模型进行验证表明,模型平均相对误差在20%左右,可用于预测呼伦贝尔市植物生长季各旬0～40 cm各层土壤水分的动态变化.     

铁棒锤根系生长动态研究

采取田间抽样调查的方法,对铁棒锤根系的生长动态进行了研究.结果表明,生长150 d左右子根开始形成,240 d左右子根个数达到最大,270 d左右生长量达到最大(干质量11.47 g/株);在整个生长周期内,母根生长量逐渐减小,生长的后期伴随新母根的形成原母根消失;根系含水量在生长的前期较高(70%~80%),后期较低(62%);根系体积和生长量的变化趋势一致.据此认为,生长210~240 d(6月25日~7月25日)是水肥管理的关键时期.生长270 d(8月25日)为最佳采收期.铁棒锤根系统中全根鲜质量、子根鲜质量、全根干质量、子根干质量、根系体积、子根体积均能建立良好的生长曲线,且相关系数(r≥0.934 5)均达到极显著水平,确定系数高于0.976 5.     

考虑可控非可控因素动态特性的含水层系统有限元模拟模型

本文提出了考虑可控非可控因素动态特征的水资源系统有限元动态模拟模型，将各单元逐时段系统输入输出信息的动态计算模型引入到模型中，然后由于这些量的动态特性，加之需要模拟识别的参数繁多，给有限元模拟模型的求解工作增加了很大的难度，我们在分析各类参数及曲线精度及物理概念的基础上，先固定一部分参数和曲线，然后从剩余参数的物理概念出发，确定其初值及其相互间的逻辑关系，最后由有限元模拟模型识别出这些参数，通过验证表明了模拟参数的准确性，也充分说明了有限元各项项信息量确定的准确，系统输入输出信息量计算模型合理可靠。     

栽培措施对冬小麦根系及其活力和植株性状的影响

 试验结果表明，深耕、种植密度、灌水、不同时期施肥灌水等栽培措施皆影响冬小麦的次生根数、根干重、根分布、根活力、根吸收能力及植株地上部分性状。小麦根系对环境条件或栽培技术具有适应性和“自动调节能力”。追施肥水对根系活性具有近期效应。后期根系活力（TTC还原强度）与叶片衰老指数和产量性状密切相关。     

区域农村经济发展的系统仿真研究

本文运用系统工程、控制论和耗散结构等理论,借助系统动力学(SD)仿真技术,且把灰色系统预测模型引入SD模型中,来协同对陕西咸阳市杨陵区农村经济的发展进行探索性研究。本文通过仿真试验和采用模糊综合评审原理进行多方案比较辩识,确立了特定区域农村发展的战略方针,发展模式和到本世纪末不同时段产业结构调整方案及其他对策措施。此外,结合区域发展研究,文中还初步提出和探讨了“经济决策报偿效应”理论。     

水稻生长日历模拟模型与调控运行决策系统研究简报

水稻生长日历模拟模型(RICAM)由“多息回归模型库”、“生长发育”和“物质生产能力”3个子模型组成,大体上能反映品种的库源关系。模拟参数变化对生长发育的影响.以及预测品种的产量潜力.以此模型为基础,已研制成适用性和可操作性较强的水稻生产调控运行决策系统,为我国现有条件下的基层农业推广单位设计水稻生产调控决策系统提供了应用基础理论和技术,并为今后水稻生产形成规模经济后,发展为高级的决策支持系统提供了初步基础.     

褐稻虱田间种群动态模拟的研究

根据田间调查与室内研究,组建了1986和1987两年褐稻虱田间第6代种群平均生命表.通过重要生态因子的作用效果分析,进一步表明影响第6代种群变动的重要因子为自然天敌,在此基础上,利用生命表的资料,把矩阵模型与差分方程结合起来,构造了褐稻虱田间种群动态的模拟模型,在计算机上逐日模拟褐稻虱的种群动态,其结果与田间实测值基本一致;同时又探讨了此模型与天敌作用模型的耦联模拟情况.由此表明此模型可用于自然变温条件下褐稻虱田间种群数量和发生期的预测.     

计算机建模与仿真在液压伺服控制系统中的研究应用

计算机建模和仿真软件可协助液压控制系统对已有系统进行校验,当1种液压控制系统不能正常工作时,基于模型的控制能够提供1种精确的指示工具,其控制方法具有很大的灵活性.本文着重介绍了在液压伺服控制系统中,若结合计算机软件进行仿真,对系统的参数可进行较精确地调整,并对可靠性做进一步验证,最终可以得出比较可靠的液压伺服控制系统.     

呼和浩特地区芜菁甘蓝动态生长特性的研究

本文研究了芜菁甘蓝(卜留克)(Brassica napobrassica D.C.)在呼和浩特地区的动态生长特性,结果表明,其植株地上部6月6日~6月26日增长速度最快,地下部在8月16日~9月16日增长速度最快。芜菁甘蓝的动态生长特性与呼和浩特地区的环境相适应,因此完全可以在呼和浩特地区引种栽培,是1种值得推广的蔬菜。     

花生生长的计算机模拟

本文概述了作物生长计算机机模式的内容、原理、特点及国外研究概况,介紹了国外已开发的花生生长计算机模式PENUTZ的基本框图及其主要内容。按照PENUTZ的基本原理,作者试编了一个能在SHARP PC1500袖珍计算机上运行,并用BASIC語言写成的簡化花生生长模式PENUTMODB,这一程序能模拟不同光、温、水条件下花生干物质、地面覆盖度、莢果干重的增产动态,預测物候期及产量。文中对其基本结构和运算步驟作了說明。PENUTMODB将在生产或试验条件下检验其准确度和灵敏性。