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基于光作用的虚拟植物生长模拟与可视化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
虚拟植物生长模拟研究是数字林业的研究热点。为了在植物生长过程模拟中考虑植物的生理特征,真实地 反映不同光照条件对植物各组织器官形态结构及生长发育特征的影响。基于植物的光生长环境仿真,提出了一种 基于光照模型的植物器官形态结构动态演替生长算法。采用双三次Bezier 曲面构建植物叶片组织器官,并引入曲 面影响因子、植物光属性因子,对植物形态结构和叶序分布进行真实感建模。根据光照对植物叶片生长发育的影 响,提出了基于光作用的碳汇动力学仿真和植物分枝结构的动态演替方法。为了验证本算法的有效性,依据不同 光照条件下绿萝的生理特征数据,对该生长模型算法进行了有效验证,获得了较好的真实感效果。 相似文献
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烟草根系形态发育模拟模型 总被引：9，自引：1，他引：9
在分析烟草根系生长发育规律的基础上,采用作物模拟技术,定量地描述了根系生长与环境之间的动态关系,建立了烟草根系形态发育的数学模型。根据 "根箱法"测定的资料,确定了根系模型的相关参数;通过运行模型,以较少的参数实现了烟草根系数量、长度、根长指数和根长密度等指标的输出,为根系的研究提供了新的手段。利用2003年的试验资料对模型进行检验,结果表明,烟草根系一级、二级侧根根长及其数量、根长密度和根长指数等的模拟值与实测值均呈显著正相关,相关系数分别达0.9540～0.9896,表明模型对烟草根系形态发育动态具有较好的预测效果。 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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在综合国内外相关研究成果的基础上,运用系统分析原理和数学建模技术,构建符合长绒棉生长的器官集合属性分析模型、根结构模型、器官空间形态机理模型和植株拓扑结构动态模型,并最终实现南疆长绒棉动态三维图形模拟。该系统可促进人们对南疆长绒棉生长过程的理解和感知,为分析长绒棉结构功能关系、设计理想株型和调控生长模式等提供支持。 相似文献
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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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在综合国内外相关研究成果的基础上,运用系统分析原理和数学建模技术,构建符合长绒棉生长的器官集合属性分析模型、根结构模型、器官空间形态机理模型和植株拓扑结构动态模型,并最终实现南疆长绒棉动态三维图形模拟。该系统可促进人们对南疆长绒棉生长过程的理解和感知,为分析长绒棉结构功能关系、设计理想株型和调控生长模式等提供支持。 相似文献
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作物模型是农业模型的重要内容,主要分为作物生长模型和作物形态结构模型以及作物结构功能模型。本文从小麦生长模型和小麦结构功能模型及可视化两方面,较系统综述了国内外具有代表性的生长模型和小麦地上部与根系的形态模拟及可视化的研究进展。在小麦生长模型方面,对美国的CERES-Wheat模型、荷兰的作物模型、澳大利亚的APSIM-Wheat模型和中国的WCSODS四种小麦生长模型进行了概述,并对小麦生长模型的发展趋势进行了探讨。在小麦结构功能模型方面,根据研究器官的不同对根系、茎杆、叶和麦穗的形态结构模型与可视化的研究进展进行了综述。最后,对小麦作物模型存在的问题及发展前景进行了总结。 相似文献
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作物生长模拟模型对作物生长管理调控、产量预测和经济效益分析等有重要指导作用,形态结构模型为作物理想株型筛选、高产、高效、抗倒伏等提供了有力技术支撑。针对小麦形态结构复杂,生长可视化不易实现的问题,以冬小麦品种济麦22、衡观35和衡4399为材料,在天津市武清区开展了不同小麦品种和施氮水平的田间试验,采集小麦叶片高度形态数据,分析各品种冬小麦返青后叶片高度和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建冬小麦返青后不同叶位叶片高度模拟模型。经数据检验,叶片高度模型绝对误差在0.01~2.82 cm之间,根均方差(RMSE)在0.32~1.52 cm之间,表明所建模拟模型精度较高,该模型对不同品种冬小麦生长具有较好的预测性。借助该模拟模型和已有研究成果,构造了不同品种、不同施氮水平下的冬小麦植株形态,实现了小麦生长模拟模型和形态结构模型的有机结合,逼真模拟冬小麦返青后动态生长过程,实现了不同品种冬小麦不同施氮水平下的生长可视化。 相似文献
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土壤水分过多对春玉米生长发育影响的模拟模型研究 总被引：2，自引：0，他引：2
运用ＰｅｎｎｉｎｇｄｅＶｒｉｅｓ研制的作物生长模型结合田间与水槽水分实验结果,建立了稻田玉米生长动态模拟模型。通过两年的实验验证,表明模型对稻田单作玉米的生育期、地上部茎叶干物质的动态及叶面积的变化的模拟与实测值较为一致,而对套作玉米的模拟则差异较大,需进一步考虑套作共生期内的麦／玉米之间的相互作用。文中还对模拟与实测值之间的差异进行了统计分析。 相似文献
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烤烟叶面积指数增长的优化模型研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以不同土壤水分处理条件下烤烟叶面积指数的变化为基础,对烤烟叶面积指数增长模型进行了优化研究。结果表明,不同土壤水分处理条件下,烤烟叶面积指数的变化呈单峰曲线,各处理间无明显差异。用普适增长模型可较好地模拟叶面积指数变化,而用修正的指数增长模型模拟的效果更好,模拟值与实测值间的相关系数高于普适增长模型,可作为模拟烤烟叶面积指数增长的优化模型。 相似文献
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[目的]研究地膜覆盖时间对烤烟生长发育及烟叶产量的影响,寻求最佳揭膜时间。[方法]以烤烟云烟87为材料,采用单因素随机区组设计,研究不同揭膜时间对烤烟生长、烟叶产量及经济性状的影响。[结果]在烤烟生育中期揭膜有利于烟株根系的后期生长,移栽后40 d揭膜处理的烟株根系干重最大。不同揭膜处理对烤烟株高和产量有显著影响,且以大田移栽后40~50 d中耕培土烟叶的产量、产值、均价最好。[结论]该研究为烤烟地膜覆盖栽培及揭膜技术在生产上推广应用提供理论依据。 相似文献
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[目的]研究烤烟叶片的生长规律。[方法]以烤烟G80为试验材料,利用2014—2016年烤烟育苗、大田栽培的试验数据,分析烤烟不同时期、不同部位叶片生长规律。[结果]烤烟新生叶片全日生长量不断加速,依次成为全株生长速度最快的叶片,然后,依次进入不可逆转的生长减速。各叶位叶片长度和宽度最快生长期均在从主要依靠功能叶片输入有机物生长向主要依靠自身光合作用合成有机物生长期间出现。指出烤烟叶片生长过程中长度和宽度增加、叶面积增加、干物质增加最快时期和光合生产率最高时期依次出现,烤烟不同品种、不同部位叶片因外形不同和同一叶片不同时期因外形变化叶面积校正系数不同。[结论]该研究可为烤烟叶片生长规律进一步研究提供参考。 相似文献
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为烟叶重金属的合理调控提供依据,针对土壤、灌溉水、降水和烤烟专用基肥4个关键因子,采用人工模拟试验法及相关分析数理统计法,研究各因子对烟叶重金属的污染常数,以污染常数为基础参数,分析烟叶重金属的来源及预测其含量。结果表明:各因子对烟叶中Cd、Hg、As、Pb、Cr的贡献率(污染常数)存在明显差异,在相同重金属浓度下,烟叶中各重金属含量的贡献率为降水灌溉水土壤烤烟专用基肥;贵州烟区烟叶中重金属主要来自土壤和烤烟专用基肥,其中,来自土壤的Cd、As、Pb、Cr各占66.82%、63.98%、92.90%和96.91%,烤烟专用基肥的各占33.01%、35.76%、7.05%和3.06%,Hg元素则有99.64%的来自烤烟专用基肥;初步构建烟叶重金属含量预测模型,经实测验证,各元素预测值平均偏差率在30%左右,预测准确率达60%以上,应用于烟叶重金属含量的粗略估测基本可行。 相似文献
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植物生长调节剂及其施用时间对烤烟香气质量的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
以云烟87为材料,通过大田试验研究了1号、2号2种不同植物生长调节剂(自配)和施用时间对烤烟香气质量的影响.结果表明,2号植物生长调节剂的综合效果优于1号;植物生长调节剂对香气质量的影响与其施用时间有关,打顶后第2天喷施2号植物生长调节剂可有效增加5种致香成分含量,并对提高新植二烯含量和致香成分总量有利,打顶后第6天喷施2号植物生长调节剂有利于提高类西柏烷类和新植二烯以外致香成分含量,感官评吸质量也以上述两处理较好. 相似文献