Study on visualization simulation soybean leaf based on growth equation

According to the virtual crops model research＇s need, the paper emphasized on the modeling theory and dynamic modeling methods, and took the soybean leaf as the example, introduced the establishment of leaf growth model based on growth equation, finally realized the visualization result based on OpenGL in VC＋＋ platform. The paper has great significance on establishing the whole growth model and researching the crops growth principles.

氮、磷、钾肥配施对甜菊生长、产量及糖苷相关指标的影响

为了探明甜菊(Stevia rebaudiana Bertoni)的适宜施肥量,采用"3414"肥料试验设计对甜菊品种‘中山4号’(‘Zhongshan No.4’)的当年生扦插苗进行了盆栽实验,比较了不同氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)配施条件下甜菊产量相关指标(包括株高、茎粗、叶长、叶宽、叶中光合色素含量和单株叶干质量)及叶中糖苷[包括甜菊苷(St)、莱鲍迪苷A(R-A)和总苷]含量和单株积累量的差异,并对拟合的肥料效应方程进行了分析。结果表明:T2组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为300、200和600 mg·kg^(-1))的株高和叶中光合色素含量以及T6组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为600、300和600 mg·kg^(-1))的茎粗均最高;T9组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为600、200和900 mg·kg^(-1))的叶长以及T13组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为600、100和300 mg·kg^(-1))的叶宽均最大;T4组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为600、100和600 mg·kg^(-1))的单株叶干质量最高。T1组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为0、200和600mg·kg^(-1))的St含量略低于CK组(N、P_2O_5和K_2O施用量均为0 mg·kg^(-1)),但高于其余施肥处理组,并且多数施肥处理组的St含量显著低于CK组;T5组(N、P_2O_5和K_2O施用量分别为600、200和600 mg·kg^(-1))的R-A和总苷含量,T9组的St单株积累量以及T4组的R-A和总苷单株积累量均最高,且T5组的R-A和总苷单株积累量略低于T4组。极差分析结果表明:3种肥料中,氮肥对甜菊株高、茎粗、叶宽、叶中光合色素含量、单株叶干质量、St和R-A含量及R-A和总苷单株积累量的影响最大,而钾肥对其叶长、总苷含量和St单株积累量的影响最大。根据拟合的肥料效应方程,单株叶干质量为最高值(4.588 g)时,N、P_2O_5和K_2O施用量分别为701.11、160.20和793.91mg·kg^(-1);总苷含量为最高值(24.71%)时,N、P_2O_5和K_2O施用量分别为365.26、176.96和528.35 mg·kg^(-1)。综合考虑单株叶干质量和总苷含量,并结合拟合的肥料效应方程,适宜甜菊的N、P_2O_5和K_2O施用量分别为365.26~701.11、160.20~176.96和528.35~793.91 mg·kg^(-1)。

UV-B辐射下植物生长的常微分方程模型

分别建立了含有UV-B辐射因子的植物生长的单室和根叶二室微分方程模型,利用Mat-lab编程对单室和根叶二室模型分别进行了数值计算求解,并用田间春小麦生物量影响的试验数据对结果进行了验证.计算表明:数值结果与试验数据吻合.

一定生态条件下高产玉米若干生育指标的研究

本文从不同种植密度和施氮量对玉米籽粒产量的影响,建立了二次多项式回归方程。根据玉米的干物质重量、叶面积指数和光合势与籽粒产量之间存在着二次曲线的关系,将不同处理组合各生育时期的干物质重、叶面积指数和光合势分别与籽粒产量建立二次方程,并对方程求极值,从而求出耔粒产量最高时的各生育指标,以此做为最优发展动态的指标。本文还对叶面积指数随时间变化的方程的建立,进行了探讨。

草地早熟禾叶片的虚拟生长模型及可视化研究

根据草地早熟禾叶片的生长形态及生长规律,通过对草地早熟禾叶片生长数据的分析研究,提出了不同生长时期草地早熟禾叶片的不同生长模型,利用时间参数将这两种模型结合在一起,建立了草地早熟禾叶片的连续虚拟生长模型,它能克服以往单一生长模型不能全面描述生长过程、模型间断、不连续等缺点。基于此生长模型,对草地早熟禾叶片的生长过程进行了三维可视化实现。

基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟

[目的]基于模拟退火算法,研究一种考虑林分结构健康状况和目标平均胸径的多目标森林经营方法,同时结合单木生长方程,基于Unity3D可视化引擎实现林分经营动态可视化模拟。[方法]以湖南省攸县黄丰桥国有林场5块杉木人工纯林2012-2017年样地连年调查数据为数据源,考虑林分分布状况、竞争程度、营养空间,以平均角尺度、平均大小比、林分拥挤度3个结构参数建立空间结构函数。在此基础上,以健康林分结构和平均胸径为经营目标,以竞争指数为参考初步筛选出的间伐木组合排列的结果作为经营方案的集合,通过模拟退火算法进行最优间伐经营方案解的选择。最后,通过建立考虑Hegyi竞争指数的可变生长率的单木生长方程,以结构分析-经营-生长三者不断迭代的方式并基于Unity3D渲染引擎实现林分经营动态可视化模拟。[结果]通过对5号样地(初始林分230株,年龄16 a,平均胸径20.21 cm)以健康林分结构和30 cm林分平均胸径为经营目标进行经营动态可视化模拟,结果表明林分年龄在21、26、31 a分别进行过间伐模拟,当林分年龄31 a间伐后,林分平均胸径达到30.10 cm,林分平均角尺度为0.64,林分拥挤度为0.74,林分结构接近健康水平。[结论]本研究提出的基于模拟退火算法的林分多目标经营动态可视化模拟方法能够模拟在多目标经营需求下的林分动态,并且形象直观,可以进一步为林业科研和生产提供支持。

基于变形的植物叶片边缘锯齿模拟

针对叶缘具有锯齿特征的植物叶片进行研究,提出一种基于变形的叶片边缘锯齿的形状模拟方法。根据实际的树叶图像提取叶片的长宽比、圆形度等形状信息,确定基础矩形的参数;将变形函数应用在生成的矩形平面上,模拟矩圆形、椭圆形、卵圆形和倒卵圆形四种叶形;查询标本图鉴,归类叶片的轮廓信息,如锯齿类型、锯齿朝向、锯齿密度和高度等;利用正弦函数及其组合对叶片边缘再次变形,模拟圆形、尖形、直形和渐尖形锯齿;通过改变锯齿的方向,形成不同效果的锯齿;配合叶尖和叶基完成叶片模型构建。通过与真实图片对比,表明该方法能够快速、简单地反映不同类型植物叶片边缘锯齿的形状,较好地保持了植物叶片原有的轮廓特征,降低了叶片模型构建的复杂度。

四川优良小麦品种灌浆特性探讨

通过对四川几个优良小麦品种籽粒灌浆过程的Logistic方程有关参数及茎叶干重动态变化的分析，提出了四川优良小麦品种选育中主要灌浆参数的建议指标，其中T（灌浆持续期）为45d左右，R（平均灌浆速率）不小于每天2.2％，Rmax不小于每天4．0％。分析同时表明，四川早熟小麦品种具有更多的优良灌浆特性。

梓树叶面积与生长相关性研究

对10个梓树家系叶片数、单叶叶面积、单株叶面积方差分析表明,三者均达极显著性差异。叶片数、单叶叶面积、单株叶面积与树高、胸径均达极显著的线性回归关系,即单株叶面积愈大,生长愈快。