基于虚拟植物的幼龄杉木生长模拟

作     者：唐丽玉 林定 黄洪宇 邹杰 陈崇成 杜云虎 TANG Liyu;LIN Ding;HUANG Hongyu;ZOU Jie;CHEN Chongcheng;DU Yunhu

作者机构：福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建省空间信息工程研究中心福州350002 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2012年第14卷第5期

页      面：569-575页

核心收录：

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

基　　金：国家"863"计划课题(2012AA102002) 国家自然科学基金项目(30972299 41001203) 福建省产学研重大项目(2012N5006) 福建省自然科学基金项目(2012J0505) 

主　　题：虚拟地理环境 虚拟植物 杉木 L-系统 生长模拟 

摘      要：为估算树木在不同生长环境下的生长量及评价树木与环境之间的相互关系,本文以幼龄杉木为对象,从个体尺度上,根据形态结构生长发育规律,定义了幼龄杉木生长的基本单元,耦合用于表达树木形态发育的L-系统和生理生态模型,形成了L-系统的杉木结构-功能模型。在LSTree软件基础上,集成光合作用、生物量分配等模型,扩展了冠层光合有效辐射(PAR)的空间分布模拟,计算每个叶片上分布的PAR值,为光合作用模型提供核心参数。以福州3-4年生杉木的生长盛期为例,计算不同时刻净光合速率,从而计算各生长阶段的生物量,再把生物量分配到各器官。在生物量驱动下,树木形态结构发生变化,通过迭代,实现生物量驱动下的树木动态生长模拟。净光合速率估算结果与已有相关研究对比,比较合理。这种方法可定量分析、解释植物与环境之间关系。