弱光对苗期番茄功能叶片生长角度和形态结构的影响

为了解不同番茄品系在弱光下的反应特性,筛选耐弱光指标,对弱光处理下4个弱光耐受性不同的番茄品系苗期功能叶片的生长角度和形态结构进行了研究。结果表明:4个番茄品系的叶面积和比叶重均降低,其中品系1、2的降低幅度小于品系3、4。品系1、2叶片的生长角度由上扬转为平展、栅栏组织和海绵组织变薄、叶绿体内基粒数增加、片层变化不大;而品系3、4叶片的生长角度由平展转为下垂、栅栏组织和海绵组织更薄、叶绿体内基粒片层变少且模糊。叶片生长角度和叶绿体特性与植株的弱光耐受性紧密相关,可以作为衡量植物对弱光适应能力的较好指标。

基于选区激光熔化316L不锈钢晶粒生长的仿真分析

目的针对选区激光熔化成形316L不锈钢的晶粒生长行为难以被观测且观测成本高的问题,预测不同激光功率(P)、扫描间距(h)下选区激光熔化成形316L不锈钢的晶粒类型、尺寸大小及生长角度,探究不同P-h组合对晶粒生长行为的影响规律。方法基于元胞自动机模型,采用全因子法设计16种P-h组合,从微观尺度模拟不同成形面316L不锈钢的晶粒生长变化情况,并对模拟结果进行数据统计分析。结果在平行于激光扫描方向的xy平面上,分布着大量晶粒直径小于60μm的等轴晶;而在垂直于激光扫描方向的xz、yz平面上,晶粒直径大于120μm的柱状晶分布得更多。随着扫描间距的增大,xz、yz两平面上的平均晶粒尺寸不断减小,而xy平面上的平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势。当P=150 W、h=0.18 mm时,xy平面上的平均晶粒尺寸最小,绝大部分晶粒直径小于20μm,晶粒生长角度均匀分布在0°~90°,没有出现晶粒生长向大角度偏移聚集的现象。结论不同P-h组合能够通过改变熔池凝固时的冷却速率对选区激光熔化成形316L不锈钢的晶粒生长行为产生显著影响,在较低的激光功率下,适当提高扫描间距能够有效细化晶粒,减少晶粒生长向大角度偏移聚集的现象。

基于角度约束空间殖民算法的树点云几何结构重建方法

激光点云数据包含信息丰富、精度高,在森林演变、植物模型重构方面应用广泛。为提高树三维重构时的精度与真实感,提出一种基于实测点云数据的三维重构方法。首先,使用Kinect 2.0采集树的双面点云数据,在树根附近放置塑料标准球作为标记,使用人工标记法粗配与ICP算法精配相结合的方式对获取的双面点云数据进行配准,得到树完整的点云数据;其次,引入生长角度约束改进空间殖民算法生成树的三维骨架,根据管道模型估算树枝粗度,使用广义圆柱体生成树干;最后,对叶片单独建模,根据叶序规则添加树叶完成树的三维重构。以玉兰树、枫树以及Limit Tree为例进行重构试验,试验结果表明,该方法能够逼真地模拟树的三维形态结构,较好地展现树的拓扑结构关系,重构误差在6.5%以内,可为虚拟树木三维建模、虚拟修剪以及树的拓扑结构分析等研究提供参考。

复叶中小叶主叶脉及其生长角的提取

复叶中小叶的生长角度可作为特征参数识别复叶植物。首先利用改进的Sobel算子和中值滤波提取复叶叶轴和小叶的主叶脉,进而利用Hough变换线性检测获取复叶叶轴和小叶主叶脉的直线,利用所检测的直线计算得到小叶的生长角度。此外,对基于Hough变换线性检测的适用性进行探讨,发现Hough变换线性检测可以很好地适用于小叶主叶脉呈直线的复叶;但对于小叶主叶脉呈现弯曲状时,Hough变换线性检测时会出现明显的缺陷,需要采用外接矩形方法提取小叶的生长角度。提取结果表明,所采用的算法可以有效地提取复叶中小叶的生长角度。

长柄水青冈幼苗根系构型及动态变化

长柄水青冈(Fagus longipetiolata)是我国亚热带山地林的重要组成树种,本研究在温室中用河砂培养长柄水青冈幼苗,采用直接测量法研究了长柄水青冈的根系构型。结果表明,生长50 d的长柄水青冈幼苗的根系呈倒圆锥形,根宽小于根深;基根平均生长角度较小,基根的向地性小;一级侧根与主根的夹角从根系上部至下部逐渐变小;二级侧根首先发生于根系的中下部,然后其发生范围向根系上、下部扩展。虽然长柄水青冈幼苗根系构型存在较大的个体差异性,但一级侧根与主根的夹角则具有较好的稳定性。研究揭示了实验条件下长柄水青冈幼苗的根系构型及其在幼苗建成过程中的生长变化规律,为长柄水青冈的进一步研究提供科学依据。