| 基于L系统的水生植物根系动态生长模型构建 |
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| 引用本文： | 黄晓龙,李松阳,李宽意.基于L系统的水生植物根系动态生长模型构建[J].湖泊科学,2022,34(6):2083-2094. |
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| 作者姓名： | 黄晓龙 李松阳 李宽意 |
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| 作者单位： | 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008;河南工程学院计算机学院, 郑州 451191;中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室, 南京 210008;中国科学院大学中丹学院, 北京 100049;重庆三峡学院环境与化学工程学院, 万州 404000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（32001157，32171534，61501174）、中国科学院科研仪器设备研制项目（YJKYYQ20210016）、河南省高等学校重点科研项目（21A520005）、河南工程学院科研培育基金项目（PYXM202020）和中国科学院南京地理与湖泊研究所青年科学家小组项目（2021NIGLAS-CJH01）联合资助. |
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| 摘 要： | 植物根系在地球生物圈物质循环中起到关键性作用.陆生植物中目前基于根系具有对称性和自相似性假设建立的L系统已经做了较好研究，但在水生植物中相关的研究较少，更缺乏根系动态生长模型的构建.本文拟通过发展L系统来模拟水生植物从初生结构到次生结构，从简单根系到复合根系的动态生长过程.根系动态生长模型主要包含根系伸长规则和根系分支规则，并包含由主根与侧根的夹角θ和径向角γ确定初始根系生长方向.特别地，系统建立了2种代表性水生植物——世界上入侵严重的水生植物凤眼莲（Eichhornia crassipes）和被研究较多的水生植物穗状狐尾藻（Myriophyllum spicatum）根系动态生长模型.结果表明凤眼莲成熟根系总长度可达到2042.78 m，可能有利于其占据较多的空间和资源，使得凤眼莲在与本地植物的竞争中占有优势.穗状狐尾藻的总根系长度为73.08 m，由于穗状狐尾藻表现出最为典型的叉状分支构型，表明其对沉水生长环境有较好的适应性.
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| 关 键 词： | 水生植物 生长模型 拓扑指数 凤眼莲 穗状狐尾藻 |
| 收稿时间： | 2021/8/23 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/1 0:00:00 |
L-system based dynamic root growth model formulation of aquatic plants |
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| Huang Xiaolong,Li Songyang,Li Kuanyi.L-system based dynamic root growth model formulation of aquatic plants[J].Journal of Lake Science,2022,34(6):2083-2094. |
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| Authors: | Huang Xiaolong Li Songyang Li Kuanyi |
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| Institution: | State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P. R. China;College of Computer, Henan University of Engineering, Zhengzhou 451191, P. R. China; State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P. R. China;Sino-Danish College, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, P. R. China;College of Environmental and Chemical Engineering, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404000, P. R. China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Aquatic plants root structure topological index Eichhornia crassipes Myriophyllum spicatum |
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