枇杷冠层内光分布模拟及光截获分析

为定量分析植物冠层结构对光截获的影响,以枇杷树为研究对象,模拟冠层内光的空间分布以及随时间变化情况.实地测量获取树木形态结构参数,建立精细的三维虚拟植物模型,运用辐射度算法模拟光在冠层内的传输过程,分析冠层内光分布并以可视化的形式表达.采用光截获效率分析指标STAR和相对光合有效辐射RPAR,探索冠层内光截获效率空间分布和日变化情况.结果表明,枇杷冠层内光主要分布在向阳面的外围及中上层区域,背阴面的内膛及中下层区域光截获效率较低.

利用辐射度模拟虚拟枇杷果园冠层光分布

利用计算机定量化模拟植物形态结构和冠层内的光分布是评估植物光合作用潜力与潜在产量的重要方法。以枇杷为例,采用参数化单树建模工具Para Tree构建单株三维枇杷冠层模型,基于反距离加权插值法IDW建立地形表面模型;根据枇杷果园的树木分布情况,把单株木模型"种植"于地形表面,形成虚拟枇杷果园场景。整个三维场景以三角形面元为基本图元表达,利用辐射度算法模拟虚拟枇杷果园冠层内的光传输与光分布,计算到达每片三角形面元的光辐射强度,可模拟不同种植密度下枇杷果园冠层对光的利用率,为枇杷的种植设计提供参考。