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《基于土壤水分分布的滴灌棉花根系構(gòu)型模擬方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：??也圾：學(xué)號:2012104017單位代碼:10759石河子大學(xué)確士#依鉿弍基于土壤水分分布的滴灌棉花根系構(gòu)型模擬方法研究學(xué)位申請人陳紹民指導(dǎo)教師李明思教授申請學(xué)位門類級別X學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)名稱農(nóng)業(yè)水土工程研究方向農(nóng)業(yè)高效用水理論新技術(shù)工程學(xué)院所在學(xué)院水利建筑中國?新疆?石河子2015年5月分類號:密級:學(xué)號:2012104017單位代碼:10759石河子大學(xué)碩士學(xué)位論文基于土壤水分分布的滴灌棉花根系構(gòu)型模擬方法研究學(xué)位申請人陳紹民指導(dǎo)教師李明思教授申請學(xué)位門類級別工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)名稱農(nóng)業(yè)水土工程研究方向農(nóng)業(yè)高效用水理論新技術(shù)所在學(xué)
2、院水利建筑工程學(xué)院中國·新疆·石河子2015年5月StudyonthemethodofdripirrigationcottonrootarchitecturesimulationbasedonsoilwaterdistributionADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByChenShao-min(AgricultureWaterandSoilEngineeri
3、ng)DissertationSupervisor:Prof.LiMing-siMay,2015石河子大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明及使用授權(quán)聲明學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是在我導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文‘不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確的說明并表示謝意。研究生簽名："^@漢時間：年么月7日使用授權(quán)聲明.本人完全了解石河子大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向國家主管部門或指定機構(gòu)送交論文的電
4、子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將學(xué)位論文在學(xué)校圖書館保存并允許被查閱。_有權(quán)自行或許可他人將學(xué)位論文編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫提供檢索服務(wù)。有權(quán)將學(xué)位論文的標題和摘要匯編出版。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。研究生簽名:時間：年<月；？曰導(dǎo)師簽名：時間：夕以廣年，月7日摘要根系是作物從土壤中吸收水分和養(yǎng)分的器官，土壤水分是影響根系構(gòu)型發(fā)展的主要因素。但是根系的生長介質(zhì)——土壤的不可視性，這一特性給根系研究帶來了很大困難，所以進行根系構(gòu)型的量化和模擬研究成為了根系研究的必要。本文在綜述國內(nèi)外根系研究及可視化的基礎(chǔ)上，以分形理論基礎(chǔ)知識分析了桶栽棉花根系構(gòu)型分形特征；以
5、水量平衡原理，建立了棉花根系生長的動態(tài)規(guī)劃模型；以迭代函數(shù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對桶栽棉花根系構(gòu)型進行了可視化重現(xiàn)。得到如下結(jié)論：（1）棉花整根構(gòu)型的計盒維數(shù)和側(cè)根構(gòu)型的計盒維數(shù)都隨生育階段的推進而增大，而且前者始終大于后者；但是進入花期以后，二者基本接近。這說明苗期棉花的主根生長占主導(dǎo)地位，而進入蕾期以后，棉花側(cè)根生長占主導(dǎo)地位，甚至到后期主要是側(cè)根在發(fā)展；而且，隨著側(cè)根的發(fā)展，根系的分布空間更加連續(xù)。（2）與根構(gòu)型計盒維數(shù)的變化規(guī)律相似，棉花整根構(gòu)型的根豐度和側(cè)根構(gòu)型的根豐度也都隨生育階段的推進而增大，而且前者始終大于后者。然而，側(cè)根構(gòu)型的根豐度增加
6、幅度較大，直至進入花期以后，側(cè)根構(gòu)型的根豐度（4.1113）接近于整根構(gòu)型的根豐度（4.189）。這反映了棉花側(cè)根上二級和三級側(cè)根的發(fā)展速率和空間擴展能力增加較快。另外，隨著根系長度的增加，側(cè)根構(gòu)型的根豐度也增大，說明雖然根構(gòu)型的分布模式將趨于穩(wěn)定，但其對土壤濕潤空間的占有將持續(xù)加強，根系分布密度增大。（3）在棉花主要生育階段沒有水分脅迫以及所有根系都吸水的條件下，以水量平衡原則為基礎(chǔ)，利用動態(tài)規(guī)劃理論，建立了根系生長過程中總根長變化模型，經(jīng)桶栽棉花試驗驗證，模擬的根長生長過程與實測值基本一致。模型計算值與試驗測定值的相對誤差隨模擬進程呈先增大
7、后減小再增大的規(guī)律，總體誤差為15.41%，證明了模型作為土壤濕潤區(qū)設(shè)計手段的有效性。（4）各生育階段棉花葉面積的變化率始終大于根長的變化率，表明在水量平衡條件下葉面積的生長占主導(dǎo)作用，冠層蒸騰拉力是棉花根系吸水的主要動力，根系的生長首先是滿足冠層耗水。當(dāng)冠層蒸騰量增大時，根系長度必須增大才能滿足植株耗水，保持水量平衡；棉花生長后期，冠層蒸騰量降低，需要的吸水根系減少，使得根系衰減，一些無用根系則將衰老死去。（5）采用迭代函數(shù)系統(tǒng)對A、B處理的桶栽棉花根系構(gòu)型可視化，模擬結(jié)果表明，整體根形符合根系生長的形態(tài)；對于棉花需水關(guān)鍵期，模擬根系構(gòu)型的根
8、長密度的二維分布等值線圖與實測結(jié)果相似度不低于75%，對滴灌棉花土壤濕潤區(qū)的設(shè)計很有幫助，證明了該方法的有效性。θ,φ控制了一級側(cè)根與主根生長的夾角，
