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The effect of learning on the evolution of new courtship behavior： A simulation model

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Current Zoology 2015年第6期61卷 1062-1072页

作者： Remy MORIER-GENOUD Tadeusz J. KAWECKI Department of Ecology and Evolution University of Lausanne CH-1015 Lausanne Switzerland

The fact that individuals learn can change the relationship between genotype and phenotype in the population, and thus affect the evolutionary response to selection. Here we ask how male ability to learn from female response affects the evolu- tion of a novel male behavioral courtship trait trader pre-existing female preference (sensory drive). We assume a courtship trait which has both a genetic and a learned component, and a two-level female response to males. With individual-based simulations we show that, under this scenario, learning generally increases the strength of selection on the genetic component of the courtship trait, at least when the population genetic mean is still low. As a consequence, learning not only accelerates the evolution of the courtship trait, but also enables it when the trait is costly, which in the absence of learning results in an adaptive valley. Further- more, learning can enable the evolution of the novel trait in the face of gene flow mediated by immigration of males that show superior attractiveness to females based on another, non-heritable trait. However, rather than increasing monotonically with the speed of learning, the effect of learning on evolution is maximized at intermediate learning rates. This model shows that, at least under some scenarios, the ability to learn can drive the evolution of mating behaviors through a process equivalent to Wadding- ton's genetic assimilation .

关键词：学习能力模拟模型求爱行为演变遗传成分遗传性状组成部分单调增加

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钟模型法建立甘蔗发育期模拟模型

中国农业气象 2019年第3期40卷 186-194页

作者：陈潇冯利平彭明喜陈燕丽中国农业大学资源与环境学院北京100193 广西壮族自治区气象减灾研究所南宁530022

基于作物发育动态理论模型原理及钟模型方法构建甘蔗发育期模拟模型(SDSM,sugarcane developmentsimulation model),模拟新植蔗和多年宿根蔗不同发育期。利用广西甘蔗主产区(宜州、沙塘、来宾、扶绥、贵港)的甘蔗发育期多年观测资料及... 详细信息

基于作物发育动态理论模型原理及钟模型方法构建甘蔗发育期模拟模型(SDSM,sugarcane developmentsimulation model),模拟新植蔗和多年宿根蔗不同发育期。利用广西甘蔗主产区(宜州、沙塘、来宾、扶绥、贵港)的甘蔗发育期多年观测资料及同期气象数据,结合甘蔗各发育阶段的三基点温度指标,通过试错法确定甘蔗发育期模拟模型(SDSM)参数,模拟新植蔗、宿根蔗各发育期(播种-出苗、出苗-分蘖、分蘖-茎伸长、茎伸长-工艺成熟)。通过模拟值与实测值对比分析,对模拟效果进行评价。结果表明:模型具有较强的机理性,模型中基本发育函数部分反映了品种的基因特性,模型能够有效模拟甘蔗的发育期。新植蔗各发育阶段NRMSE在5.2%～26.31%,播种-出苗阶段模拟值与实测值相差8.1d,出苗-分蘖相差7.4d,分蘖-茎伸长相差4.6d,茎伸长-工艺成熟相差7.4d;宿根蔗各发育阶段NRMSE在6.52%～21.66%,上一年工艺成熟-发株阶段模拟值与实测值相差8.8d,发株-分蘖相差8.7d,分蘖-茎伸长相差7.5d,茎伸长-工艺成熟相差9.9d。说明模拟值与实测值具有较好的一致性与相关性,模型可以实现对甘蔗发育期的预测。

关键词：新植蔗宿根蔗发育阶段温度效应模拟模型

滴灌加工番茄叶面积、干物质生产与积累模拟模型

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农业机械学报 2014年第2期45卷 161-168页

作者：王新刁明马富裕樊华崔静何海兵石河子大学农学院石河子832003 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室石河子832003

以生理发育时间为时间尺度,建立了基于生理发育时间(PDT)的加工番茄叶面积指数(LAI)、比叶面积(SLA)模拟模型,并将叶面积指数模型与基于生理生态过程的光合作用和干物质生产模型相结合,构建了滴灌加工番茄干物质生产与积累的模拟模型。... 详细信息

以生理发育时间为时间尺度,建立了基于生理发育时间(PDT)的加工番茄叶面积指数(LAI)、比叶面积(SLA)模拟模型,并将叶面积指数模型与基于生理生态过程的光合作用和干物质生产模型相结合,构建了滴灌加工番茄干物质生产与积累的模拟模型。结果表明:PDT法对加工番茄叶面积指数(LAI)与1∶1直线间的决定系数R2、根均方差(RMSE)和模型效率指数(ME)分别为0.926 5、12.87%、0.972 4;SLA法模拟叶面积指数的预测结果与1∶1直线间的R2、RMSE和ME分别为0.675 8、42.24%、0.712 4。本模型对加工番茄地上部干物质量的预测结果与1∶1直线间的R2、RMSE和ME分别为0.990 3、11.91%、0.990 1;而SLA法对加工番茄地上部干物质量的预测结果与1∶1直线间的R2、RMSE和ME分别为0.895 6、31.29%、0.750 4。与SLA法相比,PDT法在改善加工番茄叶面积指数预测精度的同时亦提高了干物质量的预测精度。

关键词：加工番茄滴灌干物质生产积累模拟模型

胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应及其模拟模型研究

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作物研究 2023年第1期37卷 14-21页

作者：刘莹莹李玥吴兵甘肃农业大学信息科学技术学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院甘肃兰州730070

为了进一步研究胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应,采用大田遮雨棚控水法模拟胡麻干旱胁迫,依据2019—2020年甘肃省定西市西巩驿镇的实际产量,以3个品种陇亚12号、陇亚8号、晋亚11号为材料,在苗期、枞行期、现蕾期、青果期,设置正常供... 详细信息

为了进一步研究胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应,采用大田遮雨棚控水法模拟胡麻干旱胁迫,依据2019—2020年甘肃省定西市西巩驿镇的实际产量,以3个品种陇亚12号、陇亚8号、晋亚11号为材料,在苗期、枞行期、现蕾期、青果期,设置正常供水、中度干旱、重度干旱3个不同程度处理,利用气象数据、土壤数据、品种性状等构建胡麻产量响应干旱胁迫模型,并对该模型进行检验。结果表明:(1)APSIM模型模拟胡麻产量及单株蒴果数、每果粒数、单株粒质量、千粒质量的均方根误差RMAE分别为43.07 kg/hm^(2)、0.80个、0.52粒、0.03 g、0.54 g,决定系数R^(2)分别为0.82、0.78、0.83、0.81、0.83,说明模型具有较好的拟合性。(2)随着干旱胁迫的增加,不同生育时期的胡麻株高、茎粗、干物质积累量等逐渐下降,其中现蕾期的降幅最明显,对水分需求较大;在重度干旱胁迫下,胡麻各产量因子及籽粒产量与对照组差异性显著,陇亚12号产量较CK降低31.9%,陇亚8号产量较CK降低30.2%,晋亚11号产量较CK降低37.1%。关联度分析可知,影响胡麻籽粒产量的主导因子是千粒质量。相关性分析结果显示,不同生育时期的干物质积累量在干旱胁迫下与产量及构成因素有显著正相关关系。现蕾期对土壤缺水比较敏感,在此时期精准灌溉,有利于胡麻生长发育和干物质积累,促进千粒质量,提高籽粒产量,为实现胡麻合理灌溉和高效增产奠定了基础。

关键词：胡麻 APSIM 籽粒产量干旱胁迫模拟模型

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基于温光效应的小白菜营养品质模拟模型研究

中国农业气象 2016年第1期37卷 59-67页

作者：谭文杨再强李军南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 上海市气候中心上海200030

为了建立小白菜营养品质模型,本研究以小白菜品种"四月慢"为试材设计分期播种试验,测定不同温光条件下小白菜不同时期维生素C、纤维素、可溶性糖以及可溶性蛋白含量等营养品质指标,建立基于温光效应(Light and temperature function,LTF... 详细信息

为了建立小白菜营养品质模型,本研究以小白菜品种"四月慢"为试材设计分期播种试验,测定不同温光条件下小白菜不同时期维生素C、纤维素、可溶性糖以及可溶性蛋白含量等营养品质指标,建立基于温光效应(Light and temperature function,LTF)的小白菜营养品质数学模型,并利用独立试验资料对模型进行检验。结果表明:本模型对小白菜的维生素C、纤维素、可溶性糖以及可溶性蛋白含量的预测结果回归估计标准误差(RMSE)比辐热积法(Thermal effectiveness and photosynthetically active radiation,TEP)、积温法(Growing degree days,GDD)显著降低,与辐热积法相比,各指标的RMSE分别降低81.14%、77.46%、77.23%、75.53%,与积温法相比则分别降低77.15%、78.77%、79.90%、21.17%,表明模型的预测精度更高。本模型实测值与模拟值间的相关系数(r)均大于0.98,优于辐热积法和积温法的模拟结果,表明模拟值与实测值之间符合度较高。与传统的辐热积法和积温法相比,温光效应法显著提高了小白菜营养品质预测精度,可为耐弱光的温室作物营养品质模拟提供参考。

关键词：小白菜温室温光效应营养品质模拟模型

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棉花铃期与棉籽干物质积累模拟模型

应用生态学报 2009年第4期20卷 879-886页

作者：李文峰孟亚利赵新华陈兵林许乃银周治国南京农业大学农业部南方作物生理生态重点开放实验室南京210095 江苏省信息农业高技术研究重点实验室南京210095

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种试验,综合量化品种特性、主要气象条件(温度、太阳辐射)和栽培措施(施氮量)对棉花铃期与棉籽干物质积累的影响,基于生理发育时间,建立棉花铃期模拟模型,并基于棉籽生长的"库限制"假设,建立棉籽干物... 详细信息

基于不同熟性棉花品种的异地分期播种试验,综合量化品种特性、主要气象条件(温度、太阳辐射)和栽培措施(施氮量)对棉花铃期与棉籽干物质积累的影响,基于生理发育时间,建立棉花铃期模拟模型,并基于棉籽生长的"库限制"假设,建立棉籽干物质积累模拟模型.通过量化棉铃对位叶氮浓度的变化,为模型构建氮素效应函数.利用不同生态点的品种、播期和施氮量田间试验资料对模型进行检验,结果表明:德夏棉1号、科棉1号和美棉33B的铃期预测值与实测值的根均方差(RMSE)分别为2.25d、2.61d和2.75d,科棉1号和美棉33B的棉籽干物质模拟值与实测值的RMSE分别为9.5mg·seed-1和8.2mg·seed-1.表明该模型预测精度较高.

关键词：棉花铃期棉籽干物质积累模拟模型

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北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型

农业工程学报 2009年第8期25卷 174-179页

作者：罗新兰李天来仇家奇高西宁韩亚东钟岩颜阿丹辽宁省设施园艺重点实验室沈阳110161 沈阳农业大学农学院沈阳110161 沈阳农业大学园艺学院沈阳110161

以番茄器官生长发育的生理生态过程为基础,建立了北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型,它是建立番茄叶片和果实生长模拟模型的基础。供试番茄品种为"卡鲁索"和"卡特琳娜"。确定了模型中的参数如节点最大出现速率等,并对模型进行了... 详细信息

以番茄器官生长发育的生理生态过程为基础,建立了北方日光温室长季节番茄茎节生长模拟模型,它是建立番茄叶片和果实生长模拟模型的基础。供试番茄品种为"卡鲁索"和"卡特琳娜"。确定了模型中的参数如节点最大出现速率等,并对模型进行了验证试验。结果表明:番茄茎节数模拟值与实测值的变化趋势一致,平均相对误差为0.7%～9%。用散点图法验证模拟值与实测值的相关系数达0.9964,截距为-8.8,每平方米模拟值比实测值平均偏低8.8个茎节。表明模型模拟结果较好。

关键词：日光温室模拟模型栽培番茄茎节数

温室番茄同化物时空分布规律及分配模拟模型优化及应用的研究

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温室番茄同化物时空分布规律及分配模拟模型优化及应用的研究

作者：刘勇江苏大学

学位级别：硕士

中国是世界上主要的番茄生产和消费国家之一。随着我国社会的不断发展和进步,人们对温室番茄的栽培和管理技术有了更高的要求。生长模型是研究作物生长发育机理的重要手段,也是温室管理技术的重要理论基础。因此,本文针对源库理论中的... 详细信息

中国是世界上主要的番茄生产和消费国家之一。随着我国社会的不断发展和进步,人们对温室番茄的栽培和管理技术有了更高的要求。生长模型是研究作物生长发育机理的重要手段,也是温室管理技术的重要理论基础。因此,本文针对源库理论中的不足和局限性开展研究,分析了蔗糖在温室番茄茎秆内的时空分布规律,建立了一套关于测定温室番茄输导组织内蔗糖含量、表征源库强度以及温室番茄株型管理的方法,对源库流理论进行了有效地补充,也促进了温室番茄管理技术的发展。本研究于2017年2月2日至2017年7月14日在江苏大学日光温室内进行,以温室番茄为试验作物（品种为粉红906）,试验采用穴盘育苗,珍珠岩桶栽。试验期间温室番茄植株分为四组,一组浇灌清水作为对照（T0）,另外三组分别浇灌1/2倍正常营养液浓度（T1）、正常营养液浓度（T2）和1.5倍正常营养液浓度（T3）。本研究利用高光谱技术,建立了温室番茄输导组织内蔗糖的检测模型,并依据此模型获取番茄不同节间、叶柄和果柄内的蔗糖含量。具体研究结果如下:（1）利用分析纯蔗糖配制不同质量分数的蔗糖溶液,并放入光谱仪内进行扫描,通过分析蔗糖含量与各波长下反射强度的关系,确定特征波长为931nm,然后以特定波长下的反射强度为自变量,蔗糖浓度作为因变量,并建立测定蔗糖含量的方程。将温室番茄的茎秆、叶柄和果柄的研磨提取液放入光谱仪内扫描,对数据进行处理后,将931nm下的反射强度带入蔗糖检测方程,并根据高效液相色谱法得出的实测值,确定测定各器官内蔗糖含量的校正系数。结果表明,溶液内的蔗糖含量与931nm下的反射强度之间的相关系数达到了0.977,蔗糖检测方程的R~2为0.95,模型模拟效果完全可以满足试验要求。（2）本研究测定了温室番茄输导组织内的蔗糖在不同节间和叶柄中及一天中不同时刻的含量,从而对温室番茄输导组织内蔗糖含量的时空分布进行了研究。结果表明:苗期时,大部分处理条件下茎秆内蔗糖含量的日变化趋势大致相同,且在一天内的大部分时刻,茎秆内的蔗糖含量均为中间高两端低;叶柄方面,T1和T2组叶柄内蔗糖含量的日变化趋势基本相同,均为先升高后降低,区别仅在于最高点出现的时刻不同,各叶柄内的含量差异也较小,而T3组叶柄内的蔗糖含量的日变化差异较大,且在空间上为中间低两端高。开花期时,叶柄内蔗糖含量的日变化趋势大致相同,各叶柄内的分布也比较均匀。除此之外,不同生育阶段和处理条件下蔗糖在温室番茄输导组织内的变化规律和分布均存在一定差异。（3）创新性地提出了基于蔗糖的源强度表征方法,然后根据试验资料建立了基于叶柄内蔗糖含量的单叶同化物产量模拟模型和基于有效积温的叶面积模拟模型,并以此建立了单株同化物产量模拟模型。最后利用不同于建模数据的试验资料对三个模型进行了检验。结果表明:单叶同化物产量模拟模型的模拟结果与1:1线之间的决定系数R~2和统计回归标准误差RMSE分别为0.9和0.044 mg/（g·cm~2）,叶面积模拟模型的模拟结果与1:1线之间的R~2和RMSE分别为0.99和293.16cm~2,单株同化物产量模拟模型的模拟结果与1:1线之间的R~2和RMSE分别为0.9和93mg,这表明基于叶柄内蔗糖含量的同化物产量模拟模型具有较好的模拟效果。（4）首先提出了基于果实鲜重日增量的果实库强度表征方法,然后对不同处理条件下温室番茄形态指标和果柄参数进行了对比分析,研究了果柄内蔗糖含量的日变化及果柄参数与果实直径之间的关系,探究了坐果天数对果柄内蔗糖含量和果实库强度的影响,并以此建立了基于果柄内蔗糖含量的果实库强度的表征方法。试验结果表明:单个果实的库强度随坐果后天数的变化而呈现出先升高然后降低的趋势,蔗糖的卸载途径对果实发育具有十分重要的影响,而果柄内的蔗糖含量与果实内酶的活性密切相关。（5）本研究针对老叶判定和疏果方法只能依靠经验的局限性,提出了基于叶柄内蔗糖含量的老叶判定方法和基于果柄内蔗糖含量的疏果方法,从机理上对叶片的衰老程度和果实的发育状况进行了量化,提高了温室株型管理技术的操作精度,并利用试验资料对其的应用效果进行了验证,结果表明:新温室管理技术与传统温室管理技术相比,产量和优质果数量的增长率分别达到了5%和17.8%,有效提升了温室番茄的产量和品质。

关键词：温室番茄蔗糖同化物生产果实库强度模拟模型

基于系统动力学方法的灌区库塘水资源系统模拟模型研究

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中国农村水利水电 2016年第5期 72-76页

作者：贾程程张礼兵熊珊珊张展羽金菊良合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 河海大学水利水电学院南京210098

以巢湖流域南淝河支流板桥河西支上游蔡塘水库灌区为研究对象,采用系统动力学模型分别对农田尺度的水资源需供耗、中观尺度塘坝及骨干水库的水量平衡进行基于系统动力学的模拟计算与分析,采用系统动力学软件Vensim分别建立水田,塘坝,水... 详细信息

以巢湖流域南淝河支流板桥河西支上游蔡塘水库灌区为研究对象,采用系统动力学模型分别对农田尺度的水资源需供耗、中观尺度塘坝及骨干水库的水量平衡进行基于系统动力学的模拟计算与分析,采用系统动力学软件Vensim分别建立水田,塘坝,水库的水资源系统模拟模型。结果表明所建立的系统动力学模型适于丘陵区水库灌区库塘水资源系统的模拟要求,为大型灌区半分布式水资源系统模拟及调控奠定了基础。

关键词：水库灌区水资源系统模拟模型