【目的】根系建模是虛擬水稻可視化模型中重要的組成部分,是認(rèn)知以及研究水稻根系形態(tài)結(jié)構(gòu)的重要方法,并為精確農(nóng)業(yè)提供依據(jù),本研究旨在構(gòu)建仿真效果較好的水稻根系模型�！痉椒ā坷盟喾ㄩ_展試驗(yàn),測(cè)定水稻根系各類形態(tài)參數(shù)�！窘Y(jié)果】構(gòu)建了基于分形L系統(tǒng)的水稻根系模型,包括不定根模型、分枝根模型、旋轉(zhuǎn)角度等信息。首先根據(jù)水稻根系形態(tài)特征解析出分形L系統(tǒng)的產(chǎn)生式,然后借助MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)了根系的形態(tài)模擬,最后根據(jù)模擬效果圖進(jìn)一步優(yōu)化了分形L系統(tǒng)的產(chǎn)生式,提高了模型精度�！窘Y(jié)論】構(gòu)建完成的模型能夠較好地模擬水稻根系的生長(zhǎng)過程,在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中,具有一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置

依據(jù)發(fā)根位置的不同，水稻根系可以劃分成種子根和不定根兩種。種子根是由種子的胚根直接生長(zhǎng)發(fā)育而成，但數(shù)量只有一條，在幼苗時(shí)期負(fù)責(zé)吸收植株生長(zhǎng)所需要的水分和養(yǎng)分等。不定根是整個(gè)水稻根系的主體部分，是由植株基部莖節(jié)（包括分蘗節(jié)）上發(fā)生的根。直接由不定根上伸出的分枝根稱為一級(jí)枝根，再由一級(jí)枝根伸出的分枝根稱為二級(jí)枝根，直至伸出六級(jí)枝根。不定根在育苗期的發(fā)根數(shù)量并不多，隨著水稻生長(zhǎng)速度的加快，發(fā)根數(shù)量不斷增加。大概到抽穗期前后，水稻根系的總量達(dá)到鼎峰，形成了縱橫交錯(cuò)的各級(jí)枝根。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和不定根的特點(diǎn)，不定根的發(fā)根數(shù)量會(huì)隨著水稻生長(zhǎng)階段的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化，不定根上伸出一級(jí)枝根的時(shí)間大概是在3葉期后，而后隨著從莖節(jié)上產(chǎn)生不定根的同時(shí)，又可能從一級(jí)枝根上伸出二級(jí)枝根。研究表明，莖節(jié)最上面所產(chǎn)生的不定根，其伸出的分枝根的數(shù)量較多，分枝根的級(jí)次就越高；相反，莖節(jié)下部所產(chǎn)生的不定根，其伸出的分枝根的數(shù)量相對(duì)較少，分枝根的級(jí)次就越低。水稻根系從形態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)看，不定根和各級(jí)枝根存在明顯的自相似性，表現(xiàn)出水稻根系分生的分形特征。水稻根系構(gòu)成示意圖如圖2所示。3 根系建模方法

(3）依據(jù)表達(dá)字符串中的字符，用(x,y,α)來(lái)標(biāo)定根節(jié)點(diǎn)的位置狀態(tài)，x和y分別表示根系的水平坐標(biāo)信息，α表示夾角，如果根段向下伸展的一個(gè)步長(zhǎng)用l來(lái)表示，隨機(jī)偏轉(zhuǎn)角度為β，則新根節(jié)點(diǎn)的位置狀態(tài)就變?yōu)?x+l×cos(β),y+l×sin(β),α±β)。(4）繪制原根節(jié)點(diǎn)和新根節(jié)點(diǎn)之間的根段。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3383684