水杉功能-结构模型的研究
植物生长建模是植物学、数学、计算机科学等多种学科相组合的课题。建立植物生长的功能-结构模型是植物建模研究的重要发展趋势。基于源-汇机制的GreenLab模型是近年来不断发展的通用植物生长模型，它将植物功能模型和结构模型有效地结合在一起，实现了植物的生理生长和结构变化的模拟，并输出植物的三维结构。GreenLab模型多应用于结构相对简单的农作物，在林木中的应用还很少。
本文以临湘五尖山苗圃的水杉幼树为研究对象，基于GreenLab模型基本原理，构造了水杉功能-结构模型。采用破坏性取样方法，测量了18 株水杉幼树的形态结构、拓扑结构和器官生物量等信息。模型的直接参数由测量数据直接计算得到，隐含参数依据非线性最小二乘法原理反求得到。针对测量数据杂乱无序、易于混淆的问题，论文运用了数据编码方法，通过标识码记录各种数据，有序地组织了数据，防止了数据的丢失和错乱。针对水杉树叶与侧枝一起脱落的特点，给出了将两者整体看作一片树叶的形态构造方法，简化了模型的形态结构。在总结分析前人工作的基础上对树木的建模技术进行了研究探讨，重点围绕树木的内在生理过程和空间形态进行讨论，构造了水杉幼树的功能-结构模型，实现了植株的生长过程模拟和三维形态的可视化。
树木生长;生物量分配;源汇机制;计算机仿真
华中科技大学
硕士
系统分析与集成
石晓龙
2011
中文
Q945.3;TP391.9
2012-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）