基于Richards方程的薏苡不同部位籽粒灌浆性能和品质的差异及其相关性研究

【目的】探明薏苡不同部位籽粒灌浆结实性能、品质性状差异及其相关性,为薏苡强弱势籽粒产量性能优化与选育优质高产栽培品种提供参考依据。【方法】采用单因素随机区组设计结合Richards方程研究不同薏苡[贵薏1号(GY.1)和师宗黑壳(SZHK)]各部位(上部、中部、下1、下2和下3)籽粒干重、灌浆速率、籽粒充实度和淀粉含量等相关性状指标的差异,灌浆结实特性与灌浆参数及品质性状指标的相关性。【结果】籽粒灌浆方程W=78.76/(1+379259e^(0.27t))^(1/7.91),籽粒最大灌浆速率为1.82 mg/d,平均1.12 mg/d,生长活跃期73.61 d,平均结实率74.55%,平均充实度76.84%,籽粒百粒重和单茎总粒重分别为7.70和13.49 g。籽粒干重随花后天数逐步增加,在第49天时达最大;灌浆速率与花后天数呈先增后降趋势,花后第31天时达最大。籽粒平均灌浆速率,薏苡下1(1.26 mg/d)显著高于其他部位,比最低的下3(1.04 mg/d)高21.10%;最大灌浆速率同样表现为下1(2.03 mg/d)最大,比下3(1.71 mg/d)高18.70%;籽粒百粒重及充实度整体表现为下1>上部>中部>下2>下3,其中,下1(8.37 g)显著高于其他部位,分别比下2(7.41 g)、下3(7.29 g)高12.95%和14.81%;籽粒充实度下1(80.23%)比下3(72.42%)高10.78%;薏苡下1籽粒淀粉含量(38.10%)分别比下2(33.83%)、下3(33.11%)高12.62%和15.07%。相关分析表明,籽粒百粒重与籽粒平均灌浆速率(0.78)、最大灌浆速率(0.89)、淀粉含量(0.95)、淀粉积累速率(0.88)和充实度(0.87)呈极显著正相关,与可溶性糖含量(-0.93)呈极显著负相关。【结论】下1籽粒在粒重、充实度及淀粉含量上均优于其他部位,初步判明下1为薏苡强势籽粒,下2和下3为弱势籽粒。

基于Richards方程的区域连续日蒸散量遥感估算

蒸散发作为自然界水循环的重要组成部分,时空尺度上的蒸散量估算一直是研究热点。遥感手段可以实现区域尺度蒸散量的估算,但是受到卫星过境时间的限制,难以获取连续时间序列的蒸散量。土壤水分作为蒸散发的重要控制因素,结合土壤水分数据改进遥感蒸散发模型,在提高遥感蒸散量估算精度方面也具有重要意义,但是目前大多数遥感方法对土壤水分胁迫性的考虑仍有不足。针对目前蒸散发研究在土壤水分胁迫和连续性方面的不足,以涡度相关法计算的蒸散量作为实际蒸散量,结合联合国粮农组织推荐的单作物系数法,将土壤含水量信息引入Penman-Monteith(P-M)公式计算实际蒸散量,并用Richards方程进行蒸发条件下一维垂向土壤水分运动过程的数值模拟,实现土壤水分胁迫下的连续日蒸散量的估算,并结合遥感数据实现区域尺度的扩展。结果表明:涡度相关法计算的实际日蒸散量与P-M公式计算的潜在日蒸散量具有很强的相关性,相关系数达到0.918;引入土壤含水量信息后的P-M公式,日蒸散量的估算精度显著提升,均方根误差达到0.133 mm/d;基于Richards方程的土壤水分胁迫下连续日蒸散量的估算结果与实测值较为接近,均方根误差为0.288 mm/d;受研究区南北高中间低的地势影响,日蒸散量的高值集中在研究区中部的水域和耕地区域,不同土地利用类型下的平均日蒸散量水域>耕地>林地>草地>未利用土地,且区域扩展的结果与站点的实测结果在时间序列上表现出一致的变化规律。文章可为土壤水分对蒸散发的影响机理研究以及区域蒸散量的估算提供参考。

多波段Richards模型及其数据拟合分析

目的 在传染病传播的过程中,往往会经过反复感染,出现传播多次高峰。基于这个特点,提出了一种多波段Richards模型,对传染病的感染人数进行数值模拟。方法 利用多波段Richards模型结合最小二乘法对西太平洋区域的累计感染病例进行拟合,得到感染率、拐点、最终感染人数等参数估计值并判断其是否收敛,从而确定传染病传播的波段数以及每个波段的拐点日期。结果 结果表明:西太平洋区域在2020-01-04—2020-09-13暴发的传染病分为3个波段,其中03-15和07-04为分割3个波段的两个拐点,由第一波段求得的基本再生数约为8.53,说明这次传染病的传播能力很强。结论 借助多波段Richards模型可以有效拟合多波段传染病的感染情况,能够确定传染病在多阶段暴发中的关键转折点,以及预测未来一段时间的感染规模,为制定传染病防控措施提供参考。

基于Richards方程的杉木树高生长模型

利用Richards生长方程构建杉木Cunninghamia lanceolata树高生长模型。以福建省三明市将乐县国有林场杉木人工林为研究对象,基于15块杉木人工林标准地野外调查数据,在分析林分相对胸径(dR)和相对树高(hR)规律的基础上,拟合了胸径-树高曲线、胸径-株数累积(%)曲线以及树高-株数累积(%)曲线。根据林分结构现状,应用SPSS 20统计软件模拟了杉木树高生长模型。结果表明:在95%置信区间内,模型的相关指数达到了0.993,求得参数A=28.606,B=1.094,k=0.031,m=-0.466,且各参数的估计值符合杉木的生长规律。此模型大大提高了林木树高因子的模拟精度,并为实现森林资源的优化配置提供基础数据。

Richards钉手术治疗股骨粗隆间骨折

目的 报告在不使用或有限使用 C臂 X线监视下应用 Richards钉内固定治疗股骨粗隆间骨折的经验与教训 ,并对本方法的治疗结果进行评估。方法 3 0例股骨粗隆间骨折均采用“指触定位”法行 Richards钉内固定手术。对不稳定型骨折应用“螺钉去压”等方法加强固定牢度。结果 稳定型骨折负重时间为术后 1周 ,不稳定型骨折为术后 3周。随访 5～ 2 8月 ,平均愈合时间 1 0周。关节功能优良 2 7例 ( 90 %)。结论 该方法具有操作方便、复位准确、固定可靠、X线伤害小、允许早期负重、功能恢复快、并发症少等优点。手术操作中应强调骨折复位的重要性和避免使用电动绞刀扩孔。

Richards方程在描述包膜控释肥料氮素释放特征中的运用

【目的】筛选适合于描述控释肥料氮素释放特征的数学模型,为以数学模型预测预报控释肥料供肥特征提供理论依据。【方法】运用Richards,Logistic和Bertalanffy方程拟合在(25±0.5)℃恒温条件下包膜控释肥料在静态水中的氮素累积释放曲线。【结果】结果表明Richards函数能较好地拟合不同形状的氮素养分累积释放曲线,其拟合度优于通用的Bertalanffy和Logistic方程。3种方程中,Richards方程的特征参数更能精确地描述包膜控释肥料氮素释放特征,能反映出氮素养分最大释放速率出现的时间、累积释放曲线的形状等。【结论】Richards方程可用于拟合S型、抛物线型和双抛物线型3种类型的养分释放曲线;增加包膜厚度能降低控释肥料氮素养分在水中前期的溶出率,同时推迟最大养分释放速率出现的时间。

非饱和渗流Richards方程数值求解的欠松弛方法

非饱和土渗流理论是岩土工程问题的基础理论,在土石坝渗流、污染物传输、冻土渗流相变和边坡稳定分析等领域有着广泛的应用。非饱和土渗流Richards方程的数值求解过程中,某些参数如水力传导系数计算不当可能引起非线性方法,如Picard方法或Newton方法的迭代收敛震荡,从而导致非线性迭代方法收敛缓慢和精度降低。为了消除或降低迭代收敛震荡对求解精度和计算性能的影响,目前主要采用欠松弛方法。通过一维入渗算例和二维非均质土坝渗流算例演示已有欠松弛方法的局限性,进而提出新的短项混合欠松弛法,并对其实用性和可靠性进行验证。

采动区地表动态沉降预测的Richards模型

针对Knothe时间函数在采动区地表动态沉降预测中存在着较大偏差的问题,提出了地表动态沉降预测的Richards模型。基于开采过程中的地表沉降变形规律,给出了能够反映地表沉降全过程的理想时间函数模型所具有的基本特征,引入Richards生长曲线模型,分析了模型参数与地质采矿条件之间的定性、定量关系,并探讨了模型的适用范围,指出地表发生连续的、渐变的沉降变形时,模型预测效果较好。实例分析表明,Richards模型符合理想时间函数模型的要求,可较好地模拟采动区地表动态沉降过程,能够计算出地表移动持续时间和地表点在某一时刻的下沉值、下沉速度、加速度等动态参数,且模型的可塑性较强,具有较广泛的适用性。

生物生长的Richards模型

生物的生长过程若用图形来描述将是一条S曲线，随生物物种、生态环境等因素不同，这一曲线是多样性变化．Richards生长方程当其参数m在数轴上滑动取值时，不仅包含了Mitscherlich，Brody，Bertalanffy，Gompertz，Logistic等生长方程，而且包含了它们的中间过渡类型和更为广义的形状，因而对众多生物物种的多样性生长过程，在细胞、器官、个体与群体等不同层次上具有广泛的适用性．本文中以变形虫、水稻、新疆乌伦古河鲈鱼、福建黄牛与海南坡鹿的Richards生长模型，图示了它的可塑性．

Richards模型的推广研究

在单种群生长模型的基础上提出了多种群下的Richards模型,并对相关的参数给出了明确的生物学意义,认为该模型有效地包括了种群的竞争关系,偏利与偏害关系,共生与互惠关系等。同时,对两种群下的情况进行了稳定性分析,结果表明,两种群下的相互作用方程是该模型的一个特例,表明多种群下的Richards模型在一定程度上拓展了Richards模型的应用空间。最后对模型进行了一部分定性的讨论。

基于Richards方程的水稻强、弱势籽粒灌浆特征对外源植物生长调节剂的调控响应

[目的]本文旨在通过Richards方程分析水稻强、弱势粒的灌浆参数对不同外源植物生长调节剂(PGR)处理的响应,为外源PGR在调控籽粒灌浆,特别是弱势粒灌浆提供理论指导。[方法]以‘南粳9108’为研究材料,在齐穗期喷施脱落酸(ABA)和乙烯利(ETH),以清水为对照。利用Richards方程对强、弱势粒进行灌浆拟合,并通过灰色系统关联度分析、通径分析等方法对强、弱势粒灌浆参数进行深入分析,研究外源PGR对其的调控作用。[结果]采用Richards方程能较好拟合出‘南粳9108’的强、弱势粒灌浆过程。在外源PGR处理下,强势粒的灌浆起始势(R_(0))、渐增期灌浆速率(V_(1))、快增期灌浆速率(V_(2))和持续时间(T_(2))与粒重提升紧密相关,而弱势粒则以快增期灌浆速率(V_(2))与粒重的增加最密切。ABA处理能有效提高强势粒的干物质积累和籽粒灌浆速率;而ETH处理对弱势粒的灌浆和干物质积累有促进作用。进一步分析显示,ABA主要通过提高强势粒的灌浆起始势和渐增期灌浆速率来促进籽粒的灌浆和充实度,ETH则通过提高最大灌浆速率以及平均灌浆速率,特别是快增期灌浆速率来增加弱势粒的粒重。[结论]‘南粳9108’为强、弱势粒异步灌浆型品种。ABA处理有利于强势粒的干物质积累和籽粒灌浆,而ETH则在弱势粒的籽粒灌浆和干物质积累上有显著促进作用。

基于Richards函数的泡桐无性系年生长节律

采用Richards 函数法对19 个泡桐无性系的10 项重要生长指标的年动态进行模拟,以优良主栽泡桐品种毛白33 为对照,研究了其年生长节律.结果表明,19 个无性系年生长过程均可用Richards 函数曲线进行描述,不同无性系各生长参数与ck 相比,参试的无性系苗高速生期开始时间较晚,但持续生长时间较长,参试无性系一年生苗高在375.06 - 478.10 cm,与ck 差异不显著;地径速生期表现出与苗高相似的生长节律,但生长量较低,其中除无性系1、2、11、16、18 和19 外都比ck 要低;聚类分析表明,参试材料3、4、11、12、16 和18 号无性系的生长特性与ck 接近,而1 和2 号无性系苗期生长速度显著高于ck,适合参加多点区域试验.

基于改进积分型Richards方程的区域地下水饱和-非饱和水流耦合模型

非饱和带水力参数强烈的非线性使得其数值模拟要求有较小的时间步长和空间网格,且模拟效率会受到边界条件的强烈影响,因此采用传统方法模拟区域饱和-非饱和地下水运动的成本非常高。针对该问题,将基于改进积分型Richards方程的1维非饱和水流模型同3维地下水模型相结合,建立耦合模型。非饱和带以含水量为变量,通过分离压力和水力参数变化对含水量空间变化的影响,提出了改进的积分型Richards方程模型,将该模型扩展于非均质土壤;应用控制体积有限元法建立3维地下水模型;通过2个模型的共有节点建立耦合。运用该耦合模型模拟了不同条件下的地下水流运动,并与软件Hydrus的计算结果进行了对比,两者间具有很好的一致性。本模型充分利用了积分型Richards方程的优势,可以更高效地模拟包含大气边界的区域地下水运动问题。

基于Richards变换与Kuroda规则的微带低通滤波器的设计仿真

首先分析基于Richards变换与Kuroda规则的微带低通滤波器的结构和设计原理,然后以一个5阶契比雪夫低通滤波器为例,给出基于Angilent ADS2005软件仿真平台的设计步骤,通过调用ADS软件仿真平台提供的宏函数进行设计,避免冗长繁杂的计算过程,大大缩短滤波器设计周期;并采用分形技术对滤波器结构进行优化,获得满意的滤波器性能.

日本落叶松林分生长量Richards生长方程的建立与应用

在3个参数Richards生长方程的基础上,研究了5个参数的生长方程y=c_1s_1^(c_2)(1-e^(-c_3N^(c_4t)))^(c_5)。经实际在辽宁日本落叶松生长区应用,精度检验性好,估测效果良好,可在生产中应用。

用Richards方程模拟三个典型小麦品种的灌浆过程

Richards方程能较好地模拟小麦子粒的灌浆过程。大粒饱满品种鄂恩 1号子粒灌浆活跃期长 ,灌浆后期子粒增重势头旺盛 ;大粒不饱满品系“95A - 10”子粒灌浆活跃期短 ,光合产物供应不足 ,“流”不通畅是限制子粒增重的主要因素 ;小粒饱满品种华麦 8号的灌浆特性介于二者之间。鄂恩 1号、“95A - 10”为强、弱势子粒灌浆同步型品种 ;鄂恩 1号的灌浆曲线偏左 ,“95A - 10”的灌浆曲线偏右。华麦 8号为强。

Richards生长模型描述弹性分析

本文分析了生长模型对S形生长的弹性描述能力，绘制了参数b3从0到10变化时模型形状变化的空间曲面图形，给出了确定模型拐点等特征点的方法，讨论了模型参数具有生物学意义的取值范围和建模时应注意的问题。

论Richards增长曲线(英文)

本文给出了 Ｒｉｃｈａｒｄｓ增长曲线一个很好的解析表达式，它使得Ｌｏｇｉｓｔｉｃ ，增长曲线、 Ｇｏｍｐｅｒｔｚ增长曲线与Ｒｉｃｈａｒｄｓ增长曲线之间的关系清晰了，提示了著名的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ增长曲线与Ｇｏｍｐｅｒｔｚ增长曲线是Ｒｉｃｈａｒｄｓ增长曲线的特殊情形，而且还给出了Ｒｉｃｈａｒｄｓ增长曲线一些很好的特性。

基于Richards方程切换的土壤水流及溶质运移数值模拟

根据每个节点的土壤水分状态来选择合适的Richards方程形式,并用隐式迭代算法求解,得到一种用于模拟土壤水盐运移过程的通用方程切换方法。该方法能自由切换任意节点的控制方程,从而充分利用水头型和含水量型Richards方程的优势,适用于所有主流的迭代求解算法。成功将该方法应用于非均质土壤饱和-非饱和的溶质运移过程模拟。通过室内及数值试验,证明其在干燥砂土淋盐及干湿交替上边界的土壤积盐等普遍难题中,相比传统数值算法能大幅度提高计算效率和精度。本文方法对大区域饱和-非饱和水流运动及溶质运移数值模拟具有显著优势及应用前景。

基于Richards方程的落叶松人工林断面积生长模型

在众多测树因子中,林分断面积最为重要。本文主要论述了模型以及根据模型推导孟家岗实验林场落叶松人工林断面积生长模型的过程。此次研究的主要对象是落叶松人工林,地点选在黑龙江省佳木斯市孟家岗实验林场,获取了其中28块落叶松人工林标准地林分数据。根据标准地林木情况,运用SPSS 19.0统计软件和Matlab数学软件对落叶松断面积生长模型进行模拟推导,结果显示:在95%置信区间内,模型的相关指数达到了0.991,与之前的模型相比相关系数更高,并且所得各参数的估计值符合孟家岗落叶松的生长规律。新模型的应用使得落叶松人工林断面积的模拟精度大幅增加,为孟家岗森林资源的合理利用提供了一定数据支持,同时提高了落叶松的经济效益。