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基于主成分回归的茎直径动态变化预测方法

农业机械学报 2015年第1期46卷 306-314页

作者：员玉良盛文溢中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 青岛农业大学机电工程学院青岛266109

影响植物茎直径变化的因素有很多,除了植物的自然生长外,气象因子和土壤含水率也是十分重要的因素。以空气温度、相对湿度、气压和光合有效辐射4个温室内的主要气象因子和土壤含水率为观测对象,对处于生长末期的4株温室向日葵样本和2株... 详细信息

影响植物茎直径变化的因素有很多,除了植物的自然生长外,气象因子和土壤含水率也是十分重要的因素。以空气温度、相对湿度、气压和光合有效辐射4个温室内的主要气象因子和土壤含水率为观测对象,对处于生长末期的4株温室向日葵样本和2株西红柿样本进行监测试验。以其中一株向日葵样本为对象,对其茎直径变化的影响因素作主成分分析并建立回归模型。将试验样本上的监测数据输入模型,对向日葵样本和西红柿样本的茎直径变化量进行预测,并分别与其各自实测值比较。结果显示,该回归模型对处于生长末期的温室向日葵和西红柿茎直径动态变化有较好的预测,预测值与实测值相关分析的决定系数为0.649-0.782,均方根误差为0.029-0.143。

关键词：茎直径动态变化预测主成分分析回归

基于茎直径和茎流复合测量的植物根压无损观测方法

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农业机械学报 2015年第11期46卷 290-295页

作者：员玉良程强 Lutz Damerow 孙宇瑞中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 青岛农业大学机电工程学院青岛266109 波恩大学农业工程学院波恩53115

植物夜间补水依靠根压。根压是研究植物水分生理的重要指标之一,但是根压测量是一个迄今尚未解决的技术难题,尤其是对草本植物,因不允许采用开窗式测量,所以具有更大的技术挑战性。为此探讨了在茎直径与茎流速率复合测量基础上,对Stepp... 详细信息

植物夜间补水依靠根压。根压是研究植物水分生理的重要指标之一,但是根压测量是一个迄今尚未解决的技术难题,尤其是对草本植物,因不允许采用开窗式测量,所以具有更大的技术挑战性。为此探讨了在茎直径与茎流速率复合测量基础上,对Steppe水分存储和流动数学模型作算法换序,实现植物根压的无损动态观测。实验样本选取3株温室茄子,得到了2个独立的、连续5 d的实验数据。结果显示夜间及次日凌晨茄子样本的茎流速率为零,茎直径缓慢增长,此时间段内根压开始出现;晴天时,白天茄子样本蒸腾作用强烈,茎流速率大,茎秆收缩明显,夜间根压增幅较快;阴天时,情况恰好相反,夜间茄子样本根压幅值较小。可见,根压动态均满足茎流速率和茎直径变化的信息解译与气象数据的影响,完全符合已知的植物水分生理调节规律。因此,算法换序对无损观测茄子样本的根压是可行的,可将该方法应用于其他植物根压的无损检测。

关键词：茄子根压茎流茎直径水分传输模型

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基于计算机视觉的葡萄茎直径高精度测量方法

农业机械学报 2009年第12期40卷 182-185页

作者：曾庆兵刘成良苗玉彬王世平黄丹枫上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学农业与生物学院上海200240

提出了基于计算机视觉的葡萄茎直径测量方法,采用双边滤波降低图像噪声,通过Otsu阈值分割和BloB分析实现葡萄茎与背景的分离,应用基于特征点的定位方法得到茎直径测量位置,由茎直径所包含像素数和尺寸当量计算出茎直径值,从而实现茎直... 详细信息

提出了基于计算机视觉的葡萄茎直径测量方法,采用双边滤波降低图像噪声,通过Otsu阈值分割和BloB分析实现葡萄茎与背景的分离,应用基于特征点的定位方法得到茎直径测量位置,由茎直径所包含像素数和尺寸当量计算出茎直径值,从而实现茎直径连续测量。实验和现场应用表明,系统测量重复精度可达±0.5μm。

关键词：萄萄茎直径计算机视觉非接触测量图像处理

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山地枣树茎直径对不同生态因子的响应

生态学报 2012年第17期32卷 5476-5483页

作者：赵英汪有科韩立新汪星西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 杨凌职业技术学院杨凌712100 中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心杨凌712100

以山地梨枣为试材,进行了枣树茎直径对土壤水势(WPs)、太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、空气相对湿度(RH)等生态因子的响应试验研究。试验共设4个WPs区间的处理,连续测定枣树茎直径及不同生态因子的动态变化。结果表明:在果实膨大期,在-41—-39... 详细信息

以山地梨枣为试材,进行了枣树茎直径对土壤水势(WPs)、太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、空气相对湿度(RH)等生态因子的响应试验研究。试验共设4个WPs区间的处理,连续测定枣树茎直径及不同生态因子的动态变化。结果表明:在果实膨大期,在-41—-390 kPa范围内,WPs越高的处理,其枣树茎直径(TD)越大;不同处理间枣树最大茎直径(MXTD)存在显著性差异,较高的WPs区间有利于茎直径的增加;MXTD是该期较为适宜的水分信息诊断指标。晴天时,茎直径日收缩幅度大;雨天白天时,茎直径基本处于同一水平,收缩不明显。TD与RH呈极显著正相关,与Ta呈极显著负相关关系,与Rs间无显著相关关系,RH与Ta是影响茎直径变化的最主要气象因子。综合考虑,枣树茎直径的微变化同时受到各种生态因子的影响,尤以RH、Ta、WPs的影响更为显著;WPs高时,WPs为影响茎直径变化的主要因子;WPs低时,RH成为影响茎直径变化的主要因子。

关键词：枣树茎直径土壤水势空气相对湿度生态因子

干旱胁迫条件下胡杨茎流与茎直径变化分析——以塔里木河下游英苏断面为例

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干旱区地理 2007年第2期30卷 223-230页

作者：何斌李卫红陈永金徐长春袁素芬陈亚宁中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

应用先进的PHYTALK植物生理生态监测系统对塔里木河下游英苏断面胡杨的茎流、相关环境因子以及茎直径的日变化进行了监测。结果表明:在极端干旱区塔里木河下游的胡杨茎流日变化表现多峰值,且夜晚仍保持一定流速;茎流变化受太阳辐射、风... 详细信息

应用先进的PHYTALK植物生理生态监测系统对塔里木河下游英苏断面胡杨的茎流、相关环境因子以及茎直径的日变化进行了监测。结果表明:在极端干旱区塔里木河下游的胡杨茎流日变化表现多峰值,且夜晚仍保持一定流速;茎流变化受太阳辐射、风速和大气温度影响明显,而其它环境因子如空气湿度、土壤湿度等影响则不大;同时,日变化中,不同时段起主导作用的因子不尽相同。胡杨茎直径对植株水分状况响应灵敏,夜晚植株组织含水充足,茎直径相对较大,白天植株失水,茎直径减小;胡杨随着干旱胁迫程度的增加,茎直径日最大值和最小值都显明显下降趋势。

关键词：胡杨茎流茎直径干旱胁迫塔里木河

桃树茎直径微变化与土壤水势及气象因子的关系

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中国生态农业学报 2009年第3期17卷 489-494页

作者：湛景武汪有科张陆军张平贺军奇中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100 中国科学院研究生院北京100049 西北农林科技大学杨凌712100

通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽"仕女红"桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨。结果表明:随土壤水势降低... 详细信息

通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽"仕女红"桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨。结果表明:随土壤水势降低,桃树茎直径MDS和RT呈增大趋势,DI呈下降趋势并由正值变为负值;气象因子对桃树茎直径变化影响显著,太阳辐射(Rn)和空气相对湿度(RH)对MDS影响最强烈,连续降雨对DI和RT影响显著。DI受土壤水势影响产生变化的趋势明显并受气象因子影响较小,是最理想的灌溉控制指标,可将DI=0作为灌溉控制临界值;MDS受气象因子影响强烈,变异性较大,且需要充分灌溉条件下的MDS作为参考,RT与土壤水势的相关性不高,因此均不适合单独作为灌溉控制指标。

关键词：桃树干旱胁迫茎直径日最大收缩量日增长量土壤水势气象因子灌溉指标

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“黄冠”梨树茎直径微变化规律研究

北方园艺 2019年第7期 10-16页

作者：程璇王庆江程福厚河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056001

以"黄冠"梨树为试验材料,分别设定2个处理:充分供水处理(Well-irrigation,WI)和逐步干旱处理(Gradual-drought,GD),通过连续监测"黄冠"梨树茎直径、土壤水势(SWP)和日平均温度(T)等环境因子,研究梨树的茎直径微变化规律,为进一步利用梨... 详细信息

以"黄冠"梨树为试验材料,分别设定2个处理:充分供水处理(Well-irrigation,WI)和逐步干旱处理(Gradual-drought,GD),通过连续监测"黄冠"梨树茎直径、土壤水势(SWP)和日平均温度(T)等环境因子,研究梨树的茎直径微变化规律,为进一步利用梨树茎直径微变化来指导梨树节水灌溉提供参考依据。结果表明:WI处理和GD处理的日变化趋势有明显差异,GD处理的茎直径日最大收缩量(MDS)明显小于WI处理。GD处理的茎直径日最大值(MXSD)随着时间的延长,呈先升后降的抛物线趋势;随着土壤水势的下降,GD处理的茎直径日最大收缩量、日增长量(DI)和日复原时间(RT)与土壤水势之间分别呈很好的开口抛物线、斜率为正和斜率为负的线性关系趋势;GD处理的茎直径日最大收缩量与日平均温度、空气相对湿度(RH)和光照强度(L)呈显著的正相关,而WI处理的茎直径日最大收缩量与日平均温度、空气相对湿度和光照强度呈显著的负相关;WI处理的DI,不受空气相对湿度、光照强度和风速的影响,但受日平均温度的影响显著,呈负相关;GD处理的DI,不受空气相对湿度和风速的影响,但显著受日平均温度和光照强度的影响,为负相关。综上所述,在GD处理中,土壤水势与DI之间的线性关系更具实际意义,可以用DI作为指导梨树灌溉的指标。

关键词：梨树茎直径日最大收缩量日增长量土壤水势

库车白杏茎直径和茎液流速日变化及其与环境因子的关系

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新疆农业科学 2013年第1期50卷 38-45页

作者：丁凡潘存德新疆农业大学林学与园艺学院乌鲁木齐830052

[目的]通过对库车白杏(Armeniaca vulgaris‘Kuchebaixing')茎干直径、茎液流速日变化及其与环境因子的关系分析,探讨环境因子对茎干直径和茎液流速变化的影响,为进一步认识库车白杏生长与环境的关系提供科学依据。[方法]利用以色列PhyT... 详细信息

[目的]通过对库车白杏(Armeniaca vulgaris‘Kuchebaixing')茎干直径、茎液流速日变化及其与环境因子的关系分析,探讨环境因子对茎干直径和茎液流速变化的影响,为进一步认识库车白杏生长与环境的关系提供科学依据。[方法]利用以色列PhyTech公司生产的Phytalk植物生理生态监控系统对库车白杏的茎干直径、茎液流速及其环境因子日变化过程进行同步自动采集,并采用逐步回归分析方法进行分析。[结果]库车白杏茎直径变化过程曲线呈不规则锯齿状24 h左右的周期性波动变化,晴天茎直径变化过程曲线比较平滑,阴天和雨天波动较大;茎直径变化与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射和土壤水势呈线性正相关,而与土壤温度和饱和水汽压差呈线性负相关。库车白杏茎液流速呈明显的昼夜节律变化,雨天的茎流速率变化过程有较大的起伏震荡;茎液流速与空气温度、空气相对湿度和土壤温度呈线性正相关,而与太阳总辐射、饱和水汽压差和风速呈线性负相关。[结论]库车白杏茎直径日变化呈白天收缩,傍晚、夜间复原或膨胀,与空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射、土壤水势、土壤温度和饱和水汽压差紧密相关;茎液流速日变化呈单峰型曲线,与空气温度、空气相对湿度、土壤温度、太阳总辐射、饱和水汽压差和风速紧密相关。

关键词：库车白杏茎直径茎流速率环境因子

罗布麻茎直径和茎流变化日过程及其与环境因子的关系分析

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新疆农业科学 2009年第1期46卷 8-12页

作者：路兴慧潘存德新疆农业大学林学院乌鲁木齐830052

采用以色列PhyTech公司生产的Phytalk植物生理生态监控系统,对生长在塔里木河下游极端干旱环境条件下的半灌木植物罗布麻(Apocynum venetumL.)的茎直径、茎流变化日过程及其环境因子进行了同步监测,并对它们之间的关系进行了分析。结果... 详细信息

采用以色列PhyTech公司生产的Phytalk植物生理生态监控系统,对生长在塔里木河下游极端干旱环境条件下的半灌木植物罗布麻(Apocynum venetumL.)的茎直径、茎流变化日过程及其环境因子进行了同步监测,并对它们之间的关系进行了分析。结果表明:生长在极端干旱区的罗布麻茎直径变化日过程呈现出明显的昼夜变化规律,白天收缩,傍晚、夜间复原或膨胀,径差连日变化呈增长趋势,说明罗布麻能够在极端干旱的环境中正常生长;罗布麻茎直径变化主要受太阳总辐射、土壤湿度和风速的影响;罗布麻茎流日变化呈单峰型曲线,且夜间仍保持一定流速,茎流变化受饱和水汽压差、太阳总辐射、土壤湿度和空气温度的影响。

关键词：罗布麻茎直径径差茎流环境因子