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水稻叶片几何参数的模拟分析 总被引：24，自引：1，他引：24
【目的】在生长模型输出的基础上，构建预测水稻叶片几何参数的动态模型，以便更准确地实现水稻的虚拟生长。【方法】在试验观测的基础上，分析了不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片叶长之间以及叶长与叶宽之间的定量关系，进一步耦合水稻叶龄、叶面积和茎蘖数模拟模型，进行水稻叶片几何参数变化的动态模型构建。【结果】不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片的叶长比随分蘖叶序呈二次曲线变化，叶长与叶宽的关系可用幂指数函数描述。运用独立实测资料对模型进行的初步检验显示，本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同叶位叶片的几何参数。【结论】本研究构建的水稻叶片几何参数分析模型较好地体现了器官几何参数受生态环境、品种类型和栽培措施影响的形态生理规律，为水稻虚拟生长提供了可靠和普适的叶片几何特征确定方法。 相似文献
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为了建立基于同伸关系的水稻叶面积模拟模型,为虚拟植物的构建提供支撑,在盆栽条件下,以常规粳稻南粳44和杂交籼稻II优107为材料,设置不同施氮量处理并进行定株测量,分析了分蘖叶片叶长、叶宽与同伸主茎叶片叶长、叶宽的定量关系及其对氮素的响应。结果表明,同龄分蘖的同伸叶片具有相近的叶片大小,叶长宽比主要与叶片在分蘖上的叶位有关,而与分蘖的位置关系不密切;分蘖叶片与主茎同伸叶片的叶长宽比随叶片在分蘖上的叶位的提高而增大,约在叶位达到7时,叶长宽比达到1,这一关系可以用分段函数来描述,氮肥和品种对这一关系没有明显影响。 相似文献
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水稻主茎出叶动态模拟研究 总被引：6，自引：0，他引：6
【目的】研究水稻主茎各叶片出伸与有效积温的关系,建立水稻主茎出叶与有效积温关系的动态模拟模型。【方法】选用16个水稻品种分别在云南丽江、江苏南京两个生态地区进行播期试验,观察主茎各叶片出伸与有效积温的定量关系。【结果】主茎叶片出伸所需有效积温与叶位的关系总体随叶位的上升而增加,且在整个叶龄进程中出现两个拐点,第一个拐点出现在第3叶龄期,第二个拐点出现在第N-n-2叶龄期。据此,对叶龄进程进行分段模拟,建立叶龄模型。利用不同环境下播期试验的出叶动态数据对模型进行检验,不同类型品种模拟叶龄与实测叶龄的根均方差（RMSE）都小于0.1。【结论】以各叶位叶片出伸与有效积温的关系建立的叶龄分段函数模型具有较好的预测性和实用性。 相似文献
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基于高斯函数的水稻叶曲线动态模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】以高斯函数为基础构建空间曲线模型,模拟研究水稻叶曲线空间变化特征。【方法】基于不同年份与施氮水平的水稻桶栽试验,定期利用三维激光扫描仪FastScan获取水稻主茎不同叶位叶曲线空间坐标数据,并利用动态建模技术构建水稻主茎不同叶位叶曲线动态模拟模型。【结果】水稻主茎不同叶位叶曲线末端与y轴正方向的夹角（AH）随生长度日（GDD）呈快-慢-快的变化趋势,符合S型曲线;从第1叶到第7叶,AH的最大值随叶位增加而增加,随后随叶位增加而减小;鞘叶夹角∠BFC与AH呈极显著线性关系。本文利用Logistic方程分别描述了不同施氮水平下水稻主茎各叶位叶曲线对应的AH以及叶曲线模型参数Sm随生长度日GDD的变化;使用分段函数描述了AH最大值随叶位的变化;将适宜施氮条件下水稻主茎第7叶位叶曲线末端与y轴正方向的夹角作为品种参数量化品种对叶曲线的影响,引入氮素影响因子量化不同氮素水平对叶片披垂度的影响。利用独立田间试验资料对所建立的模型进行检验后显示,不同施氮水平下主茎不同叶位叶曲线实测点到模拟曲线的改进Hausdorff距离（LTS-HD）的均值在分蘖中期和拔节期分别低于0.88 cm和1.18 cm。【结论】模型对水稻主茎叶曲线的空间动态变化过程具有较好的预测性,研究结果为进一步提高水稻叶片及植株的可视化效果提供了技术支持。 相似文献
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【目的】研究博斯腾湖两种生境芦苇不同叶位功能叶片对穗生物量形成的影响。【方法】以我国最大的芦苇产区博斯腾湖的芦苇种群为对象，采用野外典型植株取样方法，测定湿地和旱地两种生境下芦苇顶部三片叶片的叶长、叶宽、叶面积、叶生物量和穗生物量等5个性状，并进行相关分析。【结果】湿地生境芦苇穂重显著大于旱地(P<0.05),是后者的2.1倍。穗生物量与4个叶片性状存在显著性正相关(P<0.05),并且相关程度随叶位不同而不同，湿地芦苇穗生物量与顶叶面积相关系数(0.920 5)最大，顶叶生物量相关系数(0.723 7)次之；旱地芦苇穗生物量与倒三叶面积相关系数(0.826 7)最大，倒二叶面积相关系数(0.801 4)次之。【结论】不同叶位的叶片与穗生物量均存在显著的相关性，叶面积和叶生物量是影响穗生物量的关键因素。湿地均以顶叶与穗生物量的相关性最高，旱地均以倒三叶与穗生物量相关性最高。 相似文献
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【目的】了解桑树不同杂交组合叶片的生长速率及叶片性状的相关性,为桑树育种及其高产栽培提供理论依据。【方法】调查17个广西桑树杂交组合各阶段叶片大小、叶柄大小、叶绿素相对含量、单片叶重,计算各叶龄阶段日生长率,并对叶片生长速率及其性状进行相关性分析。【结果】桑树幼叶展叶后10～12 d是桑叶生长的最快时期,平均日生长率叶长达9.82%、叶宽达11.71%,之后生长减慢,26 d后叶片生长变化极小;展叶后3～33 d的生长总量为：叶长平均增加115.8 mm,增长率达207%;叶宽平均增加114.9 mm,增长率达270%。叶绿素相对含量随着叶龄的增大而增加,展叶后3～33 d的叶绿素相对含量增加29.7 SPAD,增长率达237.0%。相关性分析结果表明,叶宽与叶长、叶宽与单片叶重、叶柄粗细与单片叶重间均存在显著正相关,而叶柄长与叶长、叶宽、叶柄粗细、单片叶重的相关不显著。【结论】桑树杂交组合叶片在春季一般遵循“缓慢—快速—缓慢”的生长规律,叶片叶绿素相对含量随着叶龄的增加而逐渐增大,在幼叶展开10～12 d时叶片生长速度及叶绿素相对含量增加最快;桑树品种选育时应以叶片的叶长与叶宽作为选育的主要间接指标。 相似文献
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在试验观测的基础上,通过对水稻叶片在不同时期、等比例截断点的叶长与叶宽之间定量关系的分析,利用一条二维曲线与多段3阶B样条联合曲线共同构建水稻叶片几何模型,以便更准确地模拟出水稻叶片的虚拟生长.实践证明:该方法能够较为准确地根据叶长、叶宽、叶形等参数模拟水稻生长叶片,且与生产中水稻叶特征变化相一致.利用水稻叶片在各时期的空间坐标试验数据对叶曲线方程进行模拟分析,结果表明基于多段式等比例点的叶曲线方程可以更加准确、可靠地表现水稻叶曲线特征. 相似文献
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不同品种和氮素条件下水稻茎鞘夹角动态模拟 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】建立水稻主茎上不同叶位叶片茎鞘夹角动态变化的模拟模型。【方法】基于不同株型品种和氮肥处理的水稻试验,连续观察并记录各处理不同生育时期、不同叶位的茎鞘夹角,进一步利用动态建模技术构建水稻主茎不同叶位茎鞘夹角的动态模拟模型。【结果】水稻茎鞘夹角随生长度日（GDD）不断加大,夹角从开始形成到基本稳定大致经历3个叶龄,且随氮肥施用量的增加而增大;最大茎鞘夹角随叶位的增加呈先增加后减小的趋势,第三叶的最大茎鞘夹角最大。利用Logistic方程可以描述不同品种、不同氮肥处理下,水稻茎鞘夹角随GDD的变化过程,使用直线型分段函数可以描述最大茎鞘夹角随叶位的动态变化规律,通过引入品种参数（第三叶位茎鞘夹角的最大值）量化了品种对茎鞘夹角的影响,同时在模型中添加氮素影响因子来体现氮素对茎鞘夹角的影响。【结论】利用独立的桶栽和池栽试验数据分别对模型进行检验,结果显示茎鞘夹角模拟值与观测值之间的均方根差RMSE分别为2.31°和2.87°;相对均方根差RRMSE分别为11.56%和14.77%,表明模型对水稻主茎茎鞘夹角的动态变化过程具有较好的预测性,可为水稻植株的可视化提供良好的技术支撑。 相似文献
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水稻地上部单位器官物质分配过程的定量模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】定量描述水稻植株地上部单位器官（叶片、叶鞘、节间、稻穗）干物质的动态分配过程,为作物形态建成模拟和可视化表达奠定基础。【方法】通过不同水稻品种和水氮试验中主茎和分蘖单位叶片、茎鞘及穗的干物质与水分及氮素含量的连续观测和定量分析,构建水稻地上部各单位器官干物质分配指数动态模型。【结果】模型采用线性和指数方程描述了叶片、茎鞘及穗单位器官分配指数随GDD的动态变化过程;分别用指数方程及一元二次方程描述了叶片、茎鞘及穗最大单位分配指数随不同叶位、鞘位以及穗位的动态变化过程;另外,以叶片、茎鞘及穗的氮素和水分因子法分别描述了水氮限制对各单位器官干物质分配过程的定量影响。利用独立的水稻田间试验资料对所建模型进行了初步的测试和检验,主茎与分蘖各单位器官干物重的观测值与模拟值的根均方差分别为0.93、0.81及6.8 kg•ha-1。【结论】本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同茎蘖各单位器官干物质动态的变化过程。 相似文献
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Preliminary Studies on Thickness of Nondestructive Rice （Oryza sativa L.） Leaf Blade 总被引：2，自引：0，他引：2
CHEN You-ding ZHANG Xu ZHOU Xin-qiao CHEN Guan-hua 《中国农业科学(英文版)》2007,6(7):802-807
Two varieties, Yuexinzhan and Guangchao 3, were used to study leaf thickness in rice in this experiment. The thickness of the leaf blade was measured by the nondestructive leaf thickness instrument, which was modified from the thickness instrument for steel objects （John Bull, England）. The contacting area between the leaf and the probe of the instrument was 0.5 cm^2. There was no significant difference between the thickness of steel materials measured by the nondestructive rice leaf thickness instrument and the micrometer. The correlation between the thickness of the rice leaf blade measured by the nondestructive rice leaf thickness instrument and the specific leaf weight （SLW） was significant （P 〈 0.05 or P〈 0.01）. The results also showed that the rice leaf thickness was uneven and asymmetric. The thickness and SLW of flag leaf tended to increase from the base to the tip of the leaf blade. The middle part of the second and third top leaf was the thickest, but no significant difference in thickness between the basal part and the fore part was found. Drawing a line on the main vein in the top three leaves, the left part was thinner than the right part. The thickness of the lower leaves （6/0-9/0） on the main culm tended to increase with increasing positions of the leaves in the early and middle stages, but the tendency was not the same for the higher leaves （10/0 upwards）, although the higher leaves （10/0 upward） were thicker than the lower leaves （9/0 or downward）. Furthermore, different CO2 concentrations （550±30, 460 ± 30 μmol mol^-1） in the growth boxes had no effect on the thickness of rice leaf blades. It can be concluded that the measurement of rice leaf thickness using the nondestructive rice leaf thickness instrument is simple, precise, and nondestructive. 相似文献
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小麦收获指数与产量关系研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]明确收获指数在小麦品种选育中的作用。[方法]选用特早熟、中早熟和中晚熟小麦,设低、中、高3个种植密度,研究不同熟期类型小麦收获指数与产量的关系。[结果]中密度下,株高和穗长与群体产量呈正相关,与个体产量呈负相关,倒二叶面积、旗叶长、倒二叶长和宽对群体产量有利;高密度下,穗长与群体、个体产量均呈正相关,株高、旗叶面积和倒二叶面积则呈负相关。灌浆速度和灌浆持续期在中高密度下均与群体产量呈正相关。收获指数与籽粒产量呈正相关。株高、穗长、叶面积、穗粒重、灌浆速率、株高构成指数、结实小穗数和粒叶比等与收获指数和群体产量的关系密切。不同类型品种在不同竞争环境下的单株生物产量差别不同。[结论]小麦高产品种的选育应将收获指数和生物量同时作为选择指标。 相似文献
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不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种氮素吸收利用的差异 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]研究不同氮素籽粒生产效率类型品种氮素吸收利用的基本特点。[方法]在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年88个2、002年122个)为材料,测定干物重、氮素含量、产量及其构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种的氮素籽粒生产效率(NUEg)从低到高依次分为A、B、C、D、EF、6种类型。[结果]供试品种间NUEg的差异很大;高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种成熟期全株、根系、茎鞘叶、穗含氮率低;高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种抽穗前吸氮量、成熟期总吸氮量较小;高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种成熟期氮素干物质生产效率和氮素收获指数高。[结论]高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种吸氮量小、植株含氮率低、氮素利用效率高。 相似文献
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Layered leaf area index (LAIk) is one of the major determinants for rice canopy. The objective of this study is to attain rice LAIk using morphological traits especially leaf traits that affected plant type. A theoretical model based on rice geometrical structure was established to describe LAIk of rice with leaf length (Li), width (Wi), angle (Ai), and space (Si), and plant pole height (H) at booting and heading stages. In correlation with traditional manual measurement, the model was performed by high R2-values (0.95-0.89, n=24) for four rice hybrids (Liangyoupeijiu, Liangyou E32, Liangyou Y06, and Shanyou 63) with various plant types and four densities (3 750, 2 812, 1 875, and 1 125 plants per 100 m2) of a particular hybrid (Liangyoupeijiu).The analysis of leaf length, width, angle, and space on LAIk for two hybrids (Liangyoupeijiu and Shanyou 63) showed that leaves length and space exhibited greater effects on the change of rice LAIk. The radiation intensity showed a significantly negative exponential relation to the accumulation of LAIk, which agreed to the coefficient of light extinction (K). Our results suggest that plant type regulates radiation distribution through changing LAIk. The present model would be helpful to acquire leaf distribution and judge canopy structure of rice field by computer system after a simple and less-invasive measurement of leaf length, width, angle (by photo), and space at field with non-dilapidation of plants. 相似文献
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基于形态模型的棉花（Gossypium hirsutum L.）虚拟生长系统研究 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】基于棉花形态器官形成过程的定量描述,模拟棉花三维生长过程,为虚拟棉作研究提供技术基础。【方法】基于2005－2006年棉花品种、播期、氮素、水分和DPC化控试验,将系统分析方法和数学建模技术应用于棉花植株的形态建成,通过对棉花形态数据的定量分析,构建了棉花形态建成模型,主要包括：主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径等模型。结合OpenGL技术,在Visual C++6.0平台上实现了棉花虚拟生长系统VGSC（virtual growth system for cotton）。【结果】棉花形态模型采用Logistic方程描述各器官尺寸随GDD（生长度日,℃?d）、氮素、水分及DPC的动态变化过程,利用2006年的试验数据对模型进行检验,棉花主茎叶长宽、主茎叶柄长、主茎节间长粗、果枝叶长宽、果枝叶柄长、果节长粗以及棉铃高度和直径的观测值与模拟值的根均方差分别为0.85、0.82、0.87、0.57、0. 086、0.65、0.74、0.8、0.73、0. 016、0.36和0.4 cm,模型预测性好。此外,以NURBS（non-uniform rational B-spline, 非均匀有理B样条）曲面模拟棉花叶片及棉铃形状,以圆柱体实现茎（节）可视化表达,构建的虚拟生长系统主要包括模型库、数据库和人机界面。【结论】用户输入系统所需的相关参数值,就可较好地模拟显示棉花器官、个体和群体的三维动态生长过程。 相似文献