基于流体仿真的椭球型树冠抗风性能研究

近年来,随着全球气候频繁变化,台风等极端灾害性天气发生频率加剧,森林正面临着潜在的巨大损害。台风产生的风压、风速、湍流强度施加于林木上,使得林木风倒频繁发生。因此,研究树木的抗风性能有着重要意义。使用计算机仿真数值模拟方法对流场在林分中的运动进行求取,主要方法如下:首先通过GAMBIT对三维树冠进行树木建模并进行网格划分,其次使用标准k-ε方程组对三维树冠的流场分布进行模拟。最后通过模拟计算得到不同叶面积指数对应的树冠周围压力场、风速、湍动能分布。结果表明:对于单株树,当树冠孔隙度从0.25变化到0.75,即叶面积指数从2.77变化到0.58时,冠内风速在树冠内的波动幅度从8.0 m/s下降到4.0m/s,树冠内压力的波动幅度从229.0 Pa下降到到143.5 Pa,湍流强度的波动幅度从6.03%降到3.40%;对于林冠来说,当孔隙度从0.25变化到0.75,即叶面积指数从2.77变化到0.58时,在林冠前后的风速差从17.67 m/s变化为15.89 m/s,压力差从180.38 Pa变化到117.38 Pa,湍流强度的变化幅度从4.0%变化到2.4%。由于树冠前后压差过大和树冠内风速差过大会导致树的结构遭到破坏,因此,越稀疏的林冠,抗风性能越好。     

施用不同营养液对葡萄果实糖异生途径相关基因表达的影响

为探究营养液施用对葡萄果实糖类物质合成的影响，本研究以鄞红为试验材料，在葡萄果实第二次膨大期根系浇灌3种营养液，以浇灌蒸馏水为对照，测定葡萄果实中葡萄糖、果糖含量以及糖异生途径相关基因的表达量。结果表明，施用3种营养液都不同程度地上调了糖异生途径相关基因的表达量，同时促进了葡萄糖、果糖的生成。不同营养液处理组间存在差异，其中施用营养液C的效果最优，该营养液处理后25 d，果实中葡萄糖含量与CK相比差异显著；处理后35 d，糖含量达最高，其中葡萄糖126.477 mg·g^-1，果糖108.966 mg·g^-1，与CK相比分别提高了29.85%和15.44%。施用营养液对果实中PEPCK、FBP基因表达的促进作用最为显著，但对PPDK和G6P的影响并不显著。相关性分析结果表明，葡萄糖、果糖含量与PEPCK、FBP的表达量呈显著正相关，说明葡萄果实中PEPCK、FBP的表达上调有助于糖的形成。本研究结果为提高鲜食葡萄的糖含量以及进一步探究果实中糖的形成与调控机制提供了理论依据。