基于L系统的水稻根系建模与可视化①

彭 英,张素兰

1(德宏师范高等专科学校 经济与管理学院,芒市 678400)

2(长江师范学院 大数据与智能工程学院,重庆 408100)

3(长江师范学院 三峡库区环境监测与灾害防治工程研究中心,重庆 408100)

4(昆士兰大学 园艺科学中心,布里斯班 4072)

随着世界人口的日益增长,粮食供应需求不断增加,提高植物水分与养分利用效率则成为一项大挑战.植物生产力受诸多环境因素制约,如辐射拦截、土壤中水分与养分供给等,因此必须对植物生长关键过程进行较为深入的了解,以便在有限的资源环境中改进行植物种植方法和改良植物品种[1].为了实现植物的可持续生产,特别是在土壤肥力减少、潜在短缺、成本增加、气候变化、干旱频繁增加的情况下,了解植物根际与根际性状对植物资源效率的影响尤为重要[2].因此植物根系是结构是影响植物生产力的一个基本方面,在植物生长过程模型中需要精确描述[3].

近年来,国内外学者在植物根系生长模拟方面进行了较为深入的研究[4-8].Pagès 等[9]提出RootTyp 模型,该模型依据观察所得根系结构特征,形式化定义了不同根类别及其生长率、向性、分枝等特征模拟根系结构.Postma 等[10]构建OpenSimRoot 模型,用于模拟根系结构、养分获取和植物生长,并成功应用于玉米根系生长过程模拟.在国内,吴劼[11]开发一整套用于测定田间成熟玉米根系结构的方法,用于田间玉米根系三维结构的测定与可视化仿真.胡军成等[12]依据根系生长发育的基本结构单元,利用根……