基于GPU的植物生长模拟

为了提高复杂植物生长模拟的性能,结合虚拟器官网络和图形处理器（GPU）技术提出植物生长模拟方法.该方法采用虚拟器官网络作为植物生长模型,用于描述植物器官的生理属性和形态属性、植物器官间的关系、环境对植物器官的影响以及植物器官的生长规则.利用GPU架构的优势,以并行计算的方式实现植物生长演化和植物形态展现,从而提高植物生长模拟的计算速度.实验结果证明,采用该方法不仅能够模拟植物的生长,而且相对基于CPU的串行植物生长演化和形态展现有性能上的优势.     

室内植物受甲醛污染胁迫响应机制的研究进展

甲醛是室内化学污染的三大隐形杀手之一,严重危害着人们的身心健康。室内植物对甲醛具有很强的吸收净化能力,植物生态修复技术已成为重要的室内甲醛污染的修复手段,而植物的响应机制对其能否进行稳定的生态修复有着关键性作用。文章主要阐述了植物响应机制的内涵,对室内植物受甲醛污染胁迫的响应机制主要是植物的耐性机制和植物吸收净化机制方面的研究进展进行了综述,分析了目前研究中所存在的问题,对其应用前景做出了展望。     

植物器官可视化建模系统的设计与实现

植物器官的真实模拟和可视化表达,对虚拟植物的研究和应用具有重要的意义.针对目前虚拟植物系统多专注于整株植物模拟的现状,以Visual C++6.0为开发平台、OpenGL为三维绘图工具,利用通用的算法和面向对象的结构设计方法,开发了适用于植物器官的可视化造型系统,完成了对叶片、枝茎、花朵和果实的三维可视化建模.分析了系统的开发需求,简述了系统的总体结构及基本功能,论述了系统设计与实现过程中涉及的关键技术,并给出了系统的界面以及实现的一些典型效果图.     

拟南芥JAG基因调控花器官中叶绿素a与b比例

拟南芥C2H2锌指家族转录因子JAGGED(JAG)基因是植物发育过程中调控细胞分裂和分化的一个关键基因.为更详细了解JAG基因在植物发育调控中的功能,解析其下游的调控网络,通过对JAG基因诱导过表达植物的花器官进行分析,发现除在花器官形态上表现出差异外,JAG基因还可促进叶绿素a(chlorophyll a,Chla)转变为叶绿素b(chlorophyll b,Chlb).进一步研究发现,调控从Chla向Chlb转化的关键基因CAO的转录水平受JAG转录因子的间接作用会显著上调,从而使花器官中Chla和Chlb比例改变.对比分析JAG下游基因库转录组数据和Ch IPseq结果,找到了23个受JAG直接作用的叶绿体发育相关基因.研究结果表明,JAG基因对植物花器官中叶绿素的生成有重要作用,可通过间接调控CAO基因的表达,控制Chla和Chlb的比例.该工作可为研究JAG基因调控植物器官发育及功能的基因网络提供新启示.     

海南岛红树植物的形态与生态适应

本文详细研究了海南岛红树植物根、叶等器官的形态与潮坪环境中水深、水动力强度、盐度等因素间的生态适应关系,作者认为水深、水动力条件和盐度是造成红树林潮坪植物分带的主要原因,同时探讨了红树林分带差异性的机制。     

基于参数化L系统的植物结构模型可视化模拟

植物学家归纳出的植物结构模型,规定了植物形态发生的方式以及植物生长的最终结构.根据结构模型进行植物建模可以精确描述植物的结构特点,可视化模拟其生长过程.探讨了利用参数化L系统生成这些结构模型的方法以及基于这些模型的植物形态可视化模拟,给出了模拟这些结构模型所需的L系统的迭代公理和若干产生式参数.在模拟具体植物时,该方法可以方便、快速地生成植物的空间结构.     

室内苯污染的植物生态修复技术研究进展

苯是室内化学污染的主要污染物,具强致癌和致畸形能力,是室内空气污染的三大隐形杀手之一,严重威胁着人们的生命安全和健康.室内植物不仅对室内苯污染物具有很强的净化修复能力,而且具有重要的吸碳放氧功能,尤其具有安全、稳定、持续的净化效果.因此,室内植物生态修复技术已成为治理室内苯污染的重要手段.文章阐述了室内苯污染的概况和植物生态修复技术的内涵;从植物净化修复苯污染的机理机制、植物对苯污染的吸收净化能力和耐受能力三方面综述了室内苯污染的植物生态修复技术研究进展;指出了目前研究存在的不足;展望了室内苯污染的植物生态修复技术的应用和发展前景.     

污染水体的湿地植物修复技术研究与应用

由水体污染造成的环境恶化和水资源危机,已经引起人们的广泛关注.湿地污水生态处理技术作为我国污水处理技术政策的重要组成部分,已成为实现污水资源化,保障水资源可持续利用的重要途径.湿地植物修复技术作为污水生态处理系统中的重要组成部分,成为受损生态系统修复重构技术的前沿与热点.文章阐述了植物修复技术的概念和内涵,综述了国内外污染水体湿地植物修复技术的研究进展,分析了污染水体湿地植物修复技术的机理和机制,并对其应用前景作出了展望.     

冬奥城市特色植物景观营造研究——以张家口为例

2022年北京联合张家口举办冬季奥运会,世界对张家口市的城市环境提出了更高要求.张家口市冬季漫长,缺乏自身特色的植物景观.以园林植物学、景观生态学、城市色彩学的理论为依据,采用实地调查与实证分析、比较与归纳的研究方法,对张家口市的植物景观现状进行取证,通过稳定城市植物群落,运用乡土植物,营造寒地植物色彩,丰富植物季相变化,合理使用抗性植物,提出张家口作为冬奥城市,营造特色植物景观的方法.并以河北建筑工程学院冬奥特色植物景观营造为例,论证营造张家口市特色植物景观方法的科学合理性.     

基于模糊推理L-系统的植物生长模拟研究

L-系统应用于模拟植物生长时,难以从植物学知识归纳、抽象出有关植物生长的语言式描述鲻规则,提出了基于语言描述的模糊推理方法来建立产生式规则的构造方法.介绍了从对植物生长的语言描述出发构造相应的模糊集合,进行模糊推理构造出L-系统产生式的方法.给出了主要的产生式规则和编程实现的模拟结果,仿真结果符合现实植物营养生长的“慢-快-慢”的基本生长规律,表明基于模糊推理的L-系统方法模拟植物的生长过程是可行的,避免复杂的植物生长机理建模.