树木三维形态结构的计算机建模

文章在L系统的基础上,考虑树木的分生器官一些重要现象如顶端分生、趋光性和屈地性,建立一个数据量较少、适用于工程设计中自然场景模拟的三维树的结构形态模型。

南京市箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构与三维构建

[目的]运用植物解剖和三维制图方法探究箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构差异,为建立和丰富完善竹叶结构观察方法进行重要补充,为竹子分类以及运用植物解剖形态研究达到物种分类的目的提供依据和参考。[方法]以南京地区箣竹属6个竹种和刚竹属46个竹种为材料,采用石蜡切片方法制作叶片3切面,通过光学显微镜成像系统对52个竹种叶片各切面解剖结构进行观察和数据测量,并利用Photoshop拼构52个竹种叶片三维结构。[结果]1)叶片角质层厚度、下表皮乳突数量是区分箣竹属和刚竹属的标志,刚竹属叶片厚度和角质层厚度显著大于箣竹属,且下表皮乳突数量明显多于箣竹属。2)泡状细胞通常2~6个为1组,泡状细胞形态和数量种间不固定,属间有明显差异,箣竹属每组泡状细胞呈扇形(钝角)排列,刚竹属每组泡状细胞呈直角或锐角排列。3)各维管系统由主脉以及平行侧脉、二级平行侧脉和小横脉组成。箣竹属维管束两侧梭形细胞空隙发达,刚竹属维管束两侧梭形细胞以及空隙普遍不发达不连续。4)在平行侧脉之间,箣竹属叶肉细胞多为3~4层,刚竹属叶肉细胞则在4~6层之间,刚竹属叶肉细胞较箣竹属叶肉细胞紧密。[结论]刚竹属叶片厚度和角质层厚度较箣竹属大,刚竹属指状臂细胞和梅花状细胞较箣竹属密集,刚竹属细胞间空隙较莿竹属小,刚竹属下表皮乳突数量明显多于箣竹属,刚竹属的抗寒性可能强于箣竹属。

6个竹种竹叶的解剖形态观察与三维构建

【目的】比较6个观赏彩叶竹种/品种叶片结构差异,了解竹类植物叶片内部解剖结构的立体图像,构建6个竹种/品种叶片三维形态结构图。【方法】以‘七彩红竹'、靓竹、菲白竹、锦竹、‘黄条金刚竹'、花叶唐竹6个彩叶竹种/品种为材料,利用石蜡切片方法,制作叶片的3个切面(垂直于中脉的横切面、平行于中脉的纵切面、平行于叶表皮的平切面),通过光学显微镜成像系统对6个竹种/品种叶片各切面解剖结构进行观察和数据测量,并通过Photoshop拼构6个竹种/品种的叶片三维结构示意图。【结果】6个竹种/品种叶片表皮系统结构相似,泡状细胞多为2~5列交错排列,上表皮脉区短细胞集中分布;叶片基本组织系统细胞构成差异显著,叶肉细胞排列紧密有规律,不同竹种叶片叶肉细胞层数、细胞大小各不相同;梭型细胞为凋亡和具生活力两种形态,‘七彩红竹'叶片内梭型细胞全部凋亡,菲白竹、锦竹、花叶唐竹叶片内梭型细胞多数凋亡,靓竹、‘黄条金刚竹'叶片内梭型细胞极少凋亡;各竹种/品种维管系统由主脉、一级脉、二级脉和小横脉构成。【结论】6个竹种/品种叶片三维结构图的建立有助于更好地了解竹叶内部结构,并为竹子系统演化以及分类提供一定的借鉴。