L_系统模拟植物花序的应用研究
文献检索课程报告
文献检索课程报告班级：091228学号：2009117228姓名：一、选题简介课题名称：利用L-SYSTEM仿真植物花序方法研究The use of L-SYSTEM simulation method to study plant inflorescence课题分析：关键词：L-SYSTEM 、仿真、模拟、植物花序、方法L-SYSTEM 、simulation、plant inflorescence、method二、文献检索过程1、使用CNKI使用CNKI中国知网学术搜索平台中的中国期刊全文数据库因为利用L-SYSTEM仿真植物花序方法研究是一个比较热的课题，在期刊上应该有所反映。
检索策略：通过中国学术期刊网络出版总库文献检索的标准检索。
主题使用L-system并且包含仿真或者模拟，并且包含植物花序。
2、使用万方数据库搜索平台中的学位论文全文数据库既然中国知网上面可以收到大量的跟该课题相吻合的文献，那么也有大量的研究生在导师的带领下做该选题的学位论文。
检索策略：通过学位论文检索[1] 周春江.基于L系统的虚拟植物生长的模拟研究[D].重庆大学,2005.随着分形学的研究和发展，虚拟植物生长己成为人们研究的热点问题。
其研究在农林业研究、绿化景观设计、教育、娱乐、商业等领域中占有重要的地位，有着广阔的应用前景。
自从美国生物学家Lindenmayer于1968年提出L系统后，L系统不断完善，为植物的构型提供了新的途径。
1984年(A.R.Smith)等人将L系统引入计算机图形学，在计算机上模拟生成各种形态的植物，显示了计算机模拟植物方面的能力，为在计算机上实现虚拟植物的生长提供了理论依据。
本文主要对确定L系统、随机L系统、参数L系统、微分L系统、语义相关L系统等作了深入研究，在此基础上，利用L系统理论，采用标准图形软件接口OpenGL和支持可视化编程的集成开发环境VC++6.0，实现了虚拟植物生长系统。
植物分类学(生物学(一级学科)下二级学科植物学的分支学科)
这两个系统的提出分别在19世纪末和20世纪早期。
系统等级
植物分类的基本单位是种，根据亲缘关系把共同性比较多的一些种归纳成属（Genus），再把共同性较多的 一些属归纳成科（Familia），如此类推而成目（order）、纲（C1assis）和门（Divisio）。因此植物界 （Regnumvegetabile）从上到下的分类等级顺序为门、纲、目、科、属、种。在各分类等级之下根据需要建立亚 级分类等级，如亚门（Subdiviso）、亚纲（Subclassis）、亚目（Suboxder）、亚科（Subfamilia）和亚属 （Subgeus）。
种以下的分类等级则根据该类群与原种性状的差异程度分为亚种（Subspecies）、变种（Varietas）和变 型（Forma）。亚种比变种包括的范围更广泛一些，除了在形态上有显著的区别外，而且在地理分布上也有一定 的区域性。变种又比变型在形态上的差异要大一些。实际分类工作中要根据野外调查的资料和标本的特征经过综 合研究分析方能确定。
清代吴其浚的著作《植物名实图考》一书记载了我国1714种植物，分为谷、蔬、山草、湿草、水草、蔓草、 芳草、毒草、果、木等12类。这种分类方法主要是从应用角度和植物的生长环境出发，没有考虑到从植物自然形 态特征的异同来划分种类，更看不到植物之间的亲缘关系。
在这一阶段，西方人同样采用适用的、本草学的思路对植物进行分门别类，如亚历士多德的学生 Theophrastus在公元前370年至公元前285年著有《植物的历史》等书，记载了480种植物，并根据形状特征分为 乔、灌、半灌、草本四类，并知道了有限花序和无限花序、离瓣花和合瓣花之分，并注意到了子房的位置，这在 当时是很了不起的认识，后人称他为“植物学之父”。
植物分类系统与分类方法
01
当一份植物标本知道其采集地时，则可使用地方植物志、手册、检索表等进行鉴定。如标本采自东北长白山，则可使用《东北植物检索表》、《东北木本植物图志》、《东北草本植物志》等进行鉴定.
份数：2-3份 编号： 同一地点采集的同一种植物编1个号 属于同种植物分开采集的部分编相同的号码 定人采集的编号最好连续 号牌要和标本连在一起 做好野外记录 编号要与标本上号牌的编号一致 重点记录从标本上无法观察到的信息
3.采集的份数、编号及采集记录
1、整理和压制 及时压制 适当整理 按时换纸 粗大部分常更换位置 各标本尽量顺序排列 避免不同号的标本夹在一张纸上 肉质植物沸水杀死后压制 大型叶的压制 2、上台纸：台纸39×27cm 3、消毒
查某科、某属的研究情况，也可在《东亚植物文献目录》索引中先查某科或属有哪些人进行过研究，再到正编该作者项下查有关著作或研究论文。该文献包括补编只收集到1958年。想了解以后的资料可查阅《中国植物学文献目录》（第1-4册）、《中国系统植物学文献目录》。
二、检索工具书的利用方法
查某个种的文献。在《中国植物志》及一些地方植物志中，每种下面列举了原发表该新种的文献，称为原始文献，此外常列出数个重要文献。有条件也可直接查阅《邱园索引》（Index kewensis）。该索引收集了自1753年林奈《植物种志》发表的所有种子植物新种名、产地及原始文献。
二、植物标本的整理和制作
三、标本的保存
鉴定 分科：科号表；标本标号 排序：科按科号排序；属种依拉丁字母排序
标本的分类鉴定
01
油菜花序三维形态结构数字化设计技术研究
农 机 化 研 究
第 ５期
油 菜 花 序 三 维 形 态 结 构 数 字 化 设 计 技 术 研 究
赵丽 丽 一，郭 新 宇。 ，温 维亮 ，陆 声链 肖伯祥 ，
（ ． 都 师 范 大学 信 息 工 程 学 院 ，北 京 １ ０ ４ １首 ０ ８；２ 国家 农 业 信 息 化 工程 技 术 研 究 中 心 ，北 京 １ ０ ９ ０ ． ０ ０ ７） 摘 要 ： 为 了实 现 油 菜 花序 三 维 形 态结 构 的交 互 设 计 、 何 建 模 和 真 实 感 湿 示 ， 出 了基 于形 态 特 征 参 数 的 油 几 提
０ 引 言
花序 ， 植 物 形 态 结 构 的 重 要 组 成 部 分 ， 生 殖 是 在 发育 中起 到 重要 作 用 ， 因此 花 序 的三 维 可视 化 是 数 字 植物 的重 要 研 究 内容 。 国 内 外 实 现 花 序 三 维 形 态 模
１ １ 油 菜花 序形 态 的结构 简 介 ．
和雌 蕊 等 器 官 的几 何 模 型 ， 提取 具 有 明 确 农学 意 义 的几 何 模 型 参数 。实 验 结 果 表 明 ， 方 法 可控 性 强 ， 于操 并 该 易 作 ， 以精 确 地 重 构 出油 菜 花 序 的三 维 形 态 ， 且 可 以 根 据油 菜 花 序 结 构 的 发展 规 律 ， 现 油 菜 花 序生 长 的 可视 可 并 实
对 以上 问题 ， 文 以 油 菜 花 序 为 研 究 对 象 ， 出 了基 本 提
于 形态 结 构参 数 的建 模 方 法 ， 现 油 菜 花 序 及 其 生 长 实
１萼 片 ． ２雌蕊 ． ３雄蕊 ． ４花瓣 ． ５ 花 轴 ．
过 程 的三 维可 视 化 。
基于X3D的三维分形植物建模
章可循 ，无 法用传 统 的 欧式几 何进 行 描述 。而 分 形 算法 的出现 ，将这 些看 似 毫无 规律 的植 物 的描 述 和模 拟 变成 可 能 。植物 的模 拟 是计 算机 图形 学 的热 点和 前沿 课题 之 一 ，深深 地 吸 引着 研 究者 的 眼球 。国 内外 有 不少 研究 者运 用经 典 的分 形算 法
１ 互生 ，如 图 ２ａ所示 ， 即在 树枝 的每 个 ） （） 节 点上 交 互生 长 出一片 树 叶 ，叶在树 枝上 呈螺 旋
状分布 ，如 ： 向 日葵 ； ２ 对 生 ，如 图 ２ｂ所示 ，即树 枝 的每个 节 ） （） 点上 相对地 生长 出两片树 叶并排列 于茎 的两 侧 ，
的分枝 形式 ，主要 有 以下两 种轴 结构 ： １ 合 轴分 枝 ，如 图 １ａ所示 ，即顶芽 生长 ） （）
面采 用 Ｌ系统与 递归算 法相 结合 的方 法 ， 以方 可 便地 编 程实现 植物 的建 模 ，另 一方面 ， Ｘ３ 结 Ｄ
到一 定程度 后就 停止 生长 或生 长速度 变慢 ，这 时 侧 芽将 超过 顶 芽的生 长速 度 ，逐渐 长 成很 大 的侧 枝 ，常见 的合轴 分枝 树有 ：梧 桐 、桑树 等 ； ２ 单 轴 分枝 ，如 图 １ ） 示 ，即树 木有 明 ） （所 ｂ
比较 繁锁 ，而且缺 乏 与用户 的交 互性 。本 文一 方
流 媒体 技术 等先进 技术 ，拥 有更 强大 、更高 效 的
３ 计算 能力 、渲 染质量 和传 输速 度㈣ 。 Ｄ
１ 原 理 及 方 法
１１ 树 的生 理结 构 ．
１１１ 轴 结 构 ．．
树 枝是 构成树 的基 本骨 架 ，它 的长 短及 空 间 排 列对树 的形状起 着支 配作用 ，不 同 的树 有不 同
基于分形系统的烟草花序可视化仿真研究
烟草花序结构 特征 ， 提取 了初始分形单 元 ， 以仿 射变
换为基本框架 ， 迭代生成 了花序生长 的拓扑结构与几
何模型。
１ 烟草花序 的形态 结构 特征
１ １・ ． 单花 的 形态 结构
化模 拟 ， 具有基本 的真实感 。但是 ， Ｌ系统在花序可视 化仿真方面还存 在器官模 型粗 糙和不易理解等不足 。 近年来 ， 为一种快速建 模方法 ， 图技 术 已成 为植 作 草 物几何 建 模 领 域 的研 究 热 点。在 花 序 建 模 中，Ｉ． ｊ ｉ ｒ ６ ｉ ］ － 等借助草 图技 术 ， 运用交互 式 的手势 和草 图界
农 机 化 研 究
第 ８期
其 中， 草 花的花冠 长大 ， 管状 ， 部 五裂 ； 烟 呈 上 花 萼 绿 色 呈 钟 形 ， ５个 萼 片 愈 合 而 成 ； 柄 两 端 分 别 由 花 与萼 片基 部 和 茎 相 连 ； 蕊 ５枚 ， 部 着 生 在 管 状 花 雄 基 冠 的 内壁 上 ； 蕊 １枚 ， 于 花 的 中 心 。 花 的颜 色 是 雌 位
９． ７＠ １ ３． ｏ 。 ２ ６ ｃｒ ｎ
１ 雌蕊 ．
２ 雄蕊 ．
３ 花冠 ４ 花萼 ． ．
５ 花柄 ．
通 讯作者 ：郭 新宇 （ ９ ３ ， ， 宁建平 人 ， 究员 ， 士生导师 。 １ ７ 一） 男 辽 研 硕
图 １ 烟草单花 的形态结构示意 图
２１ ０ １年 ８月
面 分 别对 花 序结 构 和几 何 模 型 进行 编辑 ， 现 了 多 种 实
烟 草单 花 由雌 蕊 、 蕊 、 冠 、 萼 和 花 柄 等 ５部 雄 花 花 分 组成 如 图 １ 示 。 ｍ， 所
花序模 型的快速 建立 。Ｚ ａ ［ 等 提 出了一种 基于 草 ｈｎ
植物生长调节剂——原理与应用
植物生长调节剂——原理与应用植物生长调节剂是一类能够影响植物生长和发育过程的化学物质。
它们通过调节植物内源激素的合成、转运和代谢，从而对植物的生长过程产生调控作用。
植物生长调节剂的应用广泛，可以用于促进植物生长、增加产量、调节开花和结实、提高抗逆性等方面。
植物生长调节剂的原理主要是通过模拟或干扰植物内源激素的合成和信号传导过程，从而改变植物生长发育的速率和方向。
植物内源激素主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
植物生长调节剂可以增加或抑制植物内源激素的合成，调节激素的平衡，从而影响植物的生长和发育过程。
植物生长调节剂的应用主要包括以下几个方面：1. 促进植物生长：植物生长调节剂可以促进植物细胞的分裂和伸长，从而增加植物的生长速度和高度。
例如，赤霉素可以促进植物茎的伸长，使植物长得更高更直；细胞分裂素可以促进植物细胞的分裂，增加植物的体积和产量。
2. 增加产量：植物生长调节剂可以增加植物的产量和品质。
例如，脱落酸可以促进果实的脱落和果实的均匀成熟，从而提高果实的产量和品质；乙烯可以促进果实的成熟和颜色的变化，提高果实的品质和商业价值。
3. 调节开花和结实：植物生长调节剂可以调节植物的开花和结实过程。
例如，生长素可以促进植物的开花和花序的形成，使植物开花更早、更多；赤霉素可以促进植物的结实过程，使植物结出更多的果实。
4. 提高抗逆性：植物生长调节剂可以提高植物的抗逆性，使植物能够更好地应对环境的变化和逆境的影响。
例如，乙烯可以促进植物的抗病性和抗虫性，增强植物的抵抗力；赤霉素可以促进植物的耐旱性和耐盐碱性，提高植物的逆境适应能力。
植物生长调节剂的应用需要根据具体的作物和生长阶段来选择合适的剂量和施用方式。
一般来说，植物生长调节剂可以通过叶面喷施、土壤施用和种子处理等方式进行应用。
在应用过程中，需要注意剂量的控制，避免过量使用引起不良影响。
此外，应用植物生长调节剂还需要考虑环境因素和作物品种的差异，选择适合的应用时机和方法，以达到最佳的效果。
一些花序的新定义和一个新的花序分类系统——植物学教材质疑(六)
花稀单生,多形成花序。
即使是木兰类(Mag-noliids)单生的花也有人[1~2]认为其由花序退化而成。
花序是着生花的分枝结构[3]或分枝系统[4],它通常是被子植物科的重要特征,甚至是一个科最显著的或独有的性状,常和传粉方式密切相关,是植物形态学、植物分类学研究和植物学教学的重点内容,已成为植物发育生物学研究的新热点[2]。
花序具有高度的多样性,其分类和类型定义是植物学教学的一个重点和难点。
现有的中外植物学教材和有关术语专著[4~45]在花序的分类和类型定义上普遍存在重大瑕疵,徒增了教学难度,有必要加以修正。
DOI:10.16605/ki.1007-7847.2021.07.0178一些花序的新定义和一个新的花序分类系统———植物学教材质疑(六)收稿日期:2021-07-13;修回日期:2021-09-12;网络首发日期:2022-01-20基金项目:国家自然科学基金资助项目(31370265);湖南省生态学重点学科建设项目(0713);湖南省生物发育工程与新产品研发协同创新中心资助项目(20134486);“作物不育分子机制与资源创新”湖南省重点实验室资助项目(2016TP1011)作者简介:黎维平(1959—),男,湖北荆州人,博士,湖南师范大学教授,博士生导师,主要从事菊科紫菀族系统分类研究,E-mail:lwp@ 。
黎维平(湖南师范大学生命科学学院,中国湖南长沙410081)摘要:花序是生花的分枝结构或系统,通常是被子植物科的重要特征,与传粉密切相关。
花序教学的困难可能来自各教材在花序定义和分类上存在的问题。
本文重新定义了一些花序类型,如有限和无限花序、伞房花序、轮伞花序,也澄清了伞形花序、柔荑花序、头状花序和隐头花序等花序分类上的一些混乱。
笔者提议将花簇生和因花序退化而形成的单花列为花序类型。
最后,本文提出了一个新的花序分类系统,增加了一些分类单元。
关键词:花序;重新定义;花序新分类系统中图分类号:Q949.4文献标识码:A文章编号:1007-7847(2022)01-0088-07Redefinition of Some Inflorescence Types and a Proposal for a New Classification System of InflorescenceQuestioning Botany Textbooks (VI)LI Wei-ping(College of Life Sciences ,Hunan Normal University ,Changsha 410081,Hunan ,China )Abstract:Inflorescences,the branching structures or systems that bear flowers,are usually important fea-tures of angiosperm families and closely related with pollination.Troubles in the process of inflorescenceteaching may partially come from the inflorescence definitions and classification in various botany textbooks.This paper redefined some inflorescences,such as determined and indetermined inflorescences,corymb and verticillaster,and cleared up some confusion in classification of umbel,catkin,capitulum and hypanthodium.Secondly,the paper suggests that both a cluster of flowers and a single flower degenerated from an inflores-cence should be regarded as types of inflorescence.Finally,a new classification of inflorescence is proposed,in which some new groups are added.Key words:inflorescence;redefinition;a new classification system（Life Science Research ，2022，26（1）：088~094）·学术争鸣·第26卷第1期生命科学研究Vol.26No.12022年2月Life Science Research Feb.2022. All Rights Reserved.第1期黎维平：一些花序的新定义和一个新的花序分类系统———植物学教材质疑(六)1一些花序的重新定义1.1有限花序和无限花序有限花序(definite inflorescence,determinate inflorescence,cymose inflorescence或closed inflo-rescence)和无限花序(indefinite inflorescence,inde-terminate inflorescence,racemose inflorescence或open inflorescence)是花序类型的第一级划分。
植物花序描述知识点总结
植物花序描述知识点总结一、分生长态花序和成熟态花序花序分为生长态花序和成熟态花序两种。
1.生长态花序：指的是花序在形成过程中所处的状态。
其特点是花序始终处于延长生长状态，花序呈线状或者锥状，花朵的开放时间依次向上推移。
生长态花序通常会伴随着顶端通气孔较多、较大、较活跃的叶片，有利于光合作用的进行，适应植物的生长和发育。
2.成熟态花序：指的是花序在发育过程中达到成熟状态，并形成了一定的结构和形态。
其特点是花序的中心部位的花朵最先开放并进行授粉，花序的外围部分花朵后开放。
成熟态花序通常会形成一定的生殖隔离区，有利于授粉和繁殖。
二、花序的分类根据花序的形态和结构特点，可以将花序分为以下几种不同类型：1.螺旋花序：螺旋花序是将花朵沿着茎轴螺旋状排列的花序，花朵呈环绕状分布。
螺旋花序特点是花朵在花序上均匀分布，没有固定的位置。
螺旋花序常见于单子叶植物中，如禾本科植物。
2.轴花序：轴花序是将花朵沿着茎轴的顶端集成的一种花序，花朵的基部围绕着茎轴呈放射状排列。
轴花序特点是花序的中心部位的花朵最先开放，后续的花朵依次向外开放。
轴花序常见于双子叶植物中，如豆科植物。
3.头状花序：头状花序是将花朵集成成一个头状的整体排列的花序，多数花朵集中在一起形成一个球状或者半球状结构。
头状花序特点是花序的外围部分的花朵先开放，中心部分的花朵后开放。
头状花序常见于复合花序植物中，如菊科植物。
4.序列花序：序列花序是将花朵按照一定的顺序排列集成的一种花序，花朵的位置和顺序是固定的。
序列花序特点是花序的花朵按照一定的规律排列，呈现出一定的花朵序列。
序列花序常见于多数植物中。
5.总状花序：总状花序是将多朵花序集成形成一个整体排列的花序，多数花朵形成一个整体排列结构。
总状花序特点是花序的多朵花朵集中形成一个整体排列，没有固定的开放序列。
总状花序常见于多数植物中。
不同的花序类型反映了植物在生长发育过程中对环境的适应和对传粉的选择性，对植物的生长习性和生活习性具有一定的指导意义。
花序的名词解释
花序的名词解释花序是指植物花朵的排列方式，是一种生物学术语，用来描述花朵在植物上的结构和组织形式。
花序不仅仅是植物生长的一部分，更是大自然中的一种奇妙创造。
1. 花序的起源花序的起源可以追溯到古老的植物进化历程中。
早期的花型结构较简单，一个个花朵杂乱无章地散布在植物体上。
然而，随着生物进化的推进，一些植物逐渐发展出了具有花序的结构，使得花朵的排列更加有序。
花序的出现使得植物能够更高效地进行繁殖，吸引昆虫传粉等，从而提高了物种生存的机会。
2. 花序形态的多样性花序的形态多样，每种植物都有其独特的花序结构。
一种常见的花序类型是腋生花序，即花朵从植物的叶腋处生长。
另外，还有顶生花序，花朵直接生长在植物的顶端；簇生花序，花朵紧密地集中在一起，形如球状或棒状；伞形花序，花朵从同一点发出，形成伞状排列等等。
这些花序的不同形态使得每一种植物在花朵的展示和传播上都有其独特的方式。
3. 花序的分类花序按照组织形态和结构可以分为很多类别。
常见的花序类型包括总状花序、圆锥花序、穗状花序、伞房花序、聚伞花序等。
总状花序将花朵排列在主轴的顶端，形成一个大的花球，如牵牛花；圆锥花序则将花朵从底部逐渐向上排列，如杜鹃花；穗状花序将花朵密集地排列在一起，如秋海棠；伞房花序则将花朵从同一点发出，向周围方向展开，如蓝雪花；聚伞花序则将花朵从同一点发出，向上逐渐延伸，如紫薇花。
4. 花序的生物学意义花序在植物繁殖中发挥着重要的作用。
首先，花序能够提高花朵的可见度和吸引力，吸引传粉昆虫的注意。
例如，蜜蜂对于很多细小花朵的单独吸引力可能并不高，但是当这些花朵组成花序时，蜜蜂会更容易察觉并受到吸引。
其次，花序能够提高植物的繁殖效率。
花序中的许多花朵可以同时开放，并能吸引大量传粉体，从而增加花粉传播的机会。
此外，花序也可以屏蔽雄性花朵过早开放，保护花粉的质量和数量。
5. 花序的形成和发育花序的形成受到多种因素的调控，包括遗传因素、环境条件和植物激素的作用等。
L-系统在植物仿真中的应用研究
（ 中国地质大学信息工程学院” 武汉
汪
文
李 向
４０ ７ ） ３ ０４
４ ０７ ） 中国地 质大学计 算机学院 武汉 ３０ ４ （
摘
要
Ｌ一系统（ Ｌ—ｓｓ ｍ） 以形式化 的语 言描 述植 物的结构和生长 ， ｙｔ 是 ｅ 将其引入到植物 图形仿真 的研 究 中， 能简洁
Ｚｈａ ｇ Ｘｕｎ ｏ ） ｎ ｂａ Ｗ ａｇ ｅ ｎ Ｗ ｎ） Ｌｉ ｉ ｎ 。 ｘａ ｇ ）
（ ｃｏ ｌ ｆ ｎｏｍａｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｃ ｉ ｎｖｒｔ ｆ ｅ ｓｉ ｃｓ ， ｈｎ ４ ０７ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｆｒ ｔ ｎＥ ｇ ｅ ｎ ， ｈｎ Ｕ ｉｅｓｙｏ ｏｃ ｎｅ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｉ ｏ ｎ ｉ ａ ｉ Ｇ ｅ （ ｃｏ ｌ ｆＣ ｍ ｕｅ， ｈｎ ｎｖ ｒｔ ｏ ｅｓｉ ｃｓ ， ｈ ｎ ４０ ７ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｏ ｐ ｔｒ Ｃ ｉａＵ ｉｅｓｙ ｆ ｏｃ ｎｅ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ ｉ Ｇ ｅ
字 符表 （ ｌｈｂｔ ： ａ ，ｃ等 字 母 或 其 他 Ａｐａｅ） 由 ．ｂ
ｓ ｒ ｈ ｏ ｅ ｉ ｉａｉ ｈ ｐ ａ ｔ ｍ ａ ｓ Ｉ ａ ｅ ｃ ｉ ｅ ｌｎｔ’ｔ ｐ ｏ ｔｕｃｕ ｅ ｃ ｎｃｓ ｌ ａ ｄ ｃ ｅ ｒｙ ｎｄ ｆ ｒ ｅ ｐｌ ｔ ｅａｃ ｆｔ ｍ ｔ ｔ ｈ ｏｎ ｏｆｔ ｅ ｌｎ ｓ ｉ ｇｅ ． ｔｃ ｎ ｄ ｓ ｒｂ ｐａ ｓ ｏ ｏｌｇｙ ｓｒ ｔｒ ｏ ｉｅｙ ｎ ｌａ ｌ ａ ｏ ｍ ｔ ａ ｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｉ ｃｕｄｎｇ ｔ ｅ ｂｌｄ ｈ ｐ ｎ ｌ ｉ ａ ｅ， ｂ ａ ｃ ｉ ｌｒ ｓ ｎｃ ｎ Ｏ ｏｎ． ｈ ｒ ｎ ｈ，ｎｆｏ ｅ ｃｅ ｅ ａ ｄ Ｓ
Ｋ ｙ ｗ ｏ ｄｓ Ｌ —ｓ ｓｅ ，ｍｉ ｔ ｎ ｔｐ ｌ ｇ ｔ ｃｕ ｅ ｅ ｒ ｙ ｔｍ ｉ ｔ ｉ ，ｏ ｏ ｏ ｙ ｓｒ ｔ ｒ ａｏ ｕ
植物生理生态学研究方法与应用
植物生理生态学研究方法与应用植物生理生态学是一个比较新兴的学科，它是应用生理学、生态学和环境科学等多学科的理论和方法来研究植物生长发育和适应环境的过程。
在生态系统保护和资源利用方面具有重要的应用价值。
本文将简要介绍植物生理生态学的研究方法和应用。
一、植物生理生态学研究方法植物生理生态学的研究方法主要包括实验、观测和模拟三种方式。
1. 实验实验是植物生理生态学的核心研究方法之一。
实验可以重复进行，可以掌握变量之间的关系，并且可以操作环境因素或生物因素来研究其对于植物生理生态特征的影响。
以光照条件为例，实验中可以控制光照的强度、波长、光周期等参数，来研究其对植物生理生态特征的影响。
通过这种方式，可以得出植物对于不同光照条件下的光合作用能力和生长发育特征等的差异。
2. 观测观测是植物生理生态学的另一种重要研究方法。
通过对植物在不同生态条件下的生长、发育、代谢、营养等特征的观测，可以研究环境因素或生物因素对于植物影响的作用机制。
例如，通过观察植物在不同气温条件下的发育特征和代谢物质的合成过程，可以研究气温对于植物生长的影响，以及植物对环境变化的适应能力。
3. 模拟模拟是一种新兴的植物生理生态学研究方法，它既综合了实验和观测的优点，又具有可重复性、代表性和可预测性等特点。
例如，通过建立植物生长模型，可以模拟出不同环境条件下植物的生长发育特征，如叶面积、枝条生长、花序生长等。
在研究气候变化、土地利用和生态系统保护等方面具有重要的应用价值。
二、植物生理生态学的应用1. 植物生长调控植物生理生态学研究了植物生长、发育和适应环境的机制，在植物生长调控和良种选育方面具有重要的应用价值。
通过对植物生理特征的研究和调控，可以增强其生长发育能力，提高植物产量和品质。
2. 环境污染监测植物具有很强的吸附和累积能力，可以吸收空气中的污染物和重金属，因此植物在环境污染监测和治理方面具有很大的潜力。
通过对植物对于环境污染的生理反应进行研究，可以建立植物指示物种，进行环境监测和评估。
花序分类和演化的探讨
花序分类和演化的探讨花序是植物的花部的一种组合形式，是植物繁殖系统的重要组成部分。
花序分类是指将植物按照花序的形态特征进行分类的方法。
在演化过程中，花序也发生了一定的变化。
例如，被子植物（即裸子植物）的花序通常是单独的，而被子植物的后代——被子花植物（即有被子植物）的花序则可能是多个被子花组成的花束。
这种花序的演化可能是为了吸引传粉者，从而提高繁殖效率。
在植物演化的过程中，花序的形态也可能发生变化。
例如，有些植物的花序由单独的花朵组成，而有些植物的花序由许多小花朵组成。
这种花序形态的变化可能是为了适应不同的生境，使植物能够更好地生存和繁殖。
花序的形态特征也可能会受到遗传因素的影响。
例如，某些基因可能会影响植物的花序形态，使得它们的花序更大或更小。
在花序分类中，常用的方法是按照花序的数量和排列方式进行分类。
常见的花序类型包括单花序、复花序、聚花序、总花序和分枝花序。
单花序是指花序中只有一个花朵或花芽的花序。
复花序是指花序中有若干个花朵或花芽的花序。
聚花序是指花序中的花朵或花芽集中在同一部位的花序。
总花序是指花序中的花朵或花芽分布在整个花序上的花序。
分枝花序是指花序中的花朵或花芽分布在花序的分枝上的花序。
在花序的演化过程中，花序的数量和排列方式也可能会发生变化。
例如，有些植物的花序由单独的花朵组成，而有些植物的花序由许多小花朵组成。
这种花序形态的变化可能是为了适应不同的生境，使植物能够更好地生存和繁殖。
另外，花序的演化还可能会受到遗传因素的影响。
例如，某些基因可能会影响植物的花序形态，使得它们的花序更大或更小。
这种花序形态的变化可能是为了适应不同的生境，使植物能够更好地生存和繁殖。
总的来说，花序在演化过程中发生了许多变化，这些变化可能是为了适应不同的生境，使植物能够更好地生存和繁殖。
花序的演化是一个复杂的过程，还有许多有趣的内容等待我们去探究。
植物生殖生物学研究植物的有性和无性繁殖方式
植物生殖生物学研究植物的有性和无性繁殖方式植物生殖是指植物通过生殖器官进行繁殖的过程。
植物繁殖方式主要分为有性繁殖和无性繁殖两种。
植物生殖生物学就是研究植物的有性和无性繁殖方式及其相关机制的学科。
本文将介绍有关植物有性和无性繁殖的常见方式及其研究内容。
一、有性繁殖方式1. 有性生殖的特点有性繁殖是指通过雌雄生殖细胞的结合产生新个体的繁殖方式。
有性繁殖具有基因的重新组合和遗传变异的特点，能够增加种群的遗传多样性，提高植物的适应性和进化潜力。
2. 传粉和受精传粉是植物繁殖过程中的重要步骤，通过花粉传递雄性生殖细胞到雌蕊的过程。
传粉方式多种多样，既可以通过风力传粉，也可以依靠昆虫、鸟类或其他动物传粉。
在传粉过程中，花粉颗粒落在花柱表面，通过花柱导管进入花瓣内的胚珠。
当花粉颗粒和胚珠结合时，受精就完成了。
3. 複合花序和果实传播植物还通过複合花序和果实传播的方式进行有性繁殖。
複合花序是指一株植物上同时开放多个花朵，以提高传粉的成功率。
果实是受精后的花的发展产物，包括种子和种皮等结构。
果实的形成和传播有助于植物在环境中的适应。
二、无性繁殖方式1. 无性繁殖的特点无性繁殖是指植物通过非生殖细胞的方式繁殖后代的方式。
无性繁殖不需要结合其他个体，能够迅速扩大种群数量，但遗传稳定性较低。
2. 著生植物的无性繁殖著生植物如苔藓植物和蕨类植物等通过孢子进行无性繁殖。
孢子是无性生殖细胞的一种，通过产生大量的孢子在环境中传播和萌发形成新的植株。
3. 开花植物的无性繁殖开花植物通过茎、根、叶或者花的各个部分进行无性繁殖。
茎的无性繁殖方式包括匍匐茎、匍匐枝和越冬芽等；根的无性繁殖方式包括出芽和根繁殖；叶的无性繁殖方式包括片状萌发和完全萌发等；花的无性繁殖方式包括自花授粉和人工授粉等。
三、植物生殖生物学的研究内容1. 植物种群遗传结构植物生殖生物学研究植物种群的遗传结构，包括遗传多样性和基因流动等内容。
通过分析植物种群的遗传结构，可以了解植物适应环境变化的能力和遗传资源的利用状况。
植物系统学中的进化关系与分类学
植物系统学中的进化关系与分类学植物系统学是研究植物的进化发展以及分类关系的学科。
通过对植物形态、解剖、生理、生态等方面的研究，系统学家可以解析并还原出植物的进化关系，进而进行科学准确的分类。
一、植物系统学的起源与发展植物系统学最早可以追溯到16世纪的卡尔·林奈。
林奈是植物分类学的奠基人，他将植物依据共享的特征进行分类，并根据这些分类关系建立了分类系统。
随着科学技术的不断进步，植物系统学逐渐扩展到形态学、遗传学和分子生物学等多个领域，为研究植物的进化关系提供了更多的证据和方法。
二、植物进化关系解析的研究方法1. 形态学研究：植物的形态特征对于进化关系的解析非常重要。
例如，叶片形态、花序结构和果实类型等特征都可以用来探究不同植物类群的亲缘关系。
2. 解剖学研究：通过对植物细胞结构和组织器官的研究，可以发现植物间的共同点和差异，从而推测它们的进化历程。
3. 生理学研究：植物的生理特征也是解析进化关系的重要依据。
比如，对植物的光合作用、生长发育和适应环境的能力进行研究，可以揭示不同植物类群的进化适应策略。
4. 分子生物学研究：随着分子生物学技术的迅速发展，系统学家可以通过研究植物的DNA序列来解析它们的亲缘关系。
分子钟理论可以利用DNA序列的变异速率推测物种的分化时间。
三、植物分类学的发展植物分类学通过将植物分为不同的属、科、目和纲等类群，构建了植物界的分类体系。
植物分类的目的在于描述和命名植物多样性，并推断不同类群之间的进化关系。
历史上，植物的分类主要基于植物的形态特征。
然而，现代的分类学已经将形态学与分子生物学相结合，以取得更加准确的分类结果。
通过比较植物的DNA序列，系统学家可以找到共同的祖先，并推断出类群之间的演化关系。
这种基于分子证据的分类方法被称为分子系统学。
基于分子系统学研究结果，植物的分类体系得到不断修订和完善。
例如，传统上将被子植物分为单子叶植物和双子叶植物，但现在已经确认单子叶植物并不单形，而是更多的演化类群。
单体雄蕊的花程式
单体雄蕊的花程式1.引言1.1 概述概述单体雄蕊是花朵中的一个重要部分，它们是由雄蕊柱和花药组成的结构。
相比于多体雄蕊，单体雄蕊在形态和功能上有一些独特的特征。
本文将探讨单体雄蕊的定义、特征、进化和分布，并进一步探讨其在生物学中的意义和研究前景。
单体雄蕊的定义和特征单体雄蕊是指花朵中只含有一个雄蕊柱和一个花药的结构。
与之相对的是多体雄蕊，即花朵中含有多个雄蕊柱和花药。
从形态上看，单体雄蕊通常较为简单，结构清晰明了。
它们可以直接与其他花部结构如花瓣、雌蕊等相连，形成完整的花序，也可以独立存在于单独的花朵中。
单体雄蕊的进化和分布随着植物进化的过程中，单体雄蕊的出现和分化成为了一种普遍的现象。
通过科学家对不同植物群体的研究，我们可以发现单体雄蕊的分布十分广泛，几乎存在于植物界的各个门类中。
单体雄蕊的生物学意义单体雄蕊在植物的繁殖过程中扮演着重要的角色。
它们通过生产和释放花粉，参与了植物的传粉过程。
花粉是植物传播遗传物质的媒介，具有保持种群基因稳定和增加基因多样性的作用。
因此，单体雄蕊的存在对于植物的生殖成功至关重要。
单体雄蕊的研究前景对于单体雄蕊的研究有着广泛的研究前景。
通过对单体雄蕊的形态、结构和功能的深入探究，我们可以更好地理解植物的繁殖生态学和进化机制。
此外，利用现代分子生物学和遗传学的技术手段，我们还可以研究单体雄蕊的遗传变异以及与其他花部结构之间的关系，从而揭示植物内部调控的分子机制。
综上所述，单体雄蕊作为花朵的一部分，具有独特的特征和重要的生物学意义。
对于单体雄蕊的深入研究有助于我们更好地理解植物的进化方式和生殖生态学，同时也有望为植物育种和保护提供理论基础和技术支持。
在未来的研究中，我们将继续探索单体雄蕊的进化历程和遗传机制，以期在这一领域取得新的突破和发现。
1.2 文章结构文章结构主要分为以下几个部分：1. 引言：在引言中，我们将对单体雄蕊的花程式进行简要介绍，并阐述其在植物生物学领域的重要性和研究意义。
“植物花序类型”一节的教学改革
匿 ７ ， 匮 匿 匦
圆 Ｊ ｌ 匦圜
＼ｊ １ ｝ ，
困
Ｌ ！
形 序 匮匝盈 ｝ ｌ 花ｌ 伞 花
圈
／
研究 和探 索 ， 对传 统 的逐 个讲 述 各 种 花 序 类 型形 态 特 点
的教 学 方 法进 行 改进 ， 而 采用 “ 个 课 堂 ” 结 合 的 教 进 两 相
证其 自身种 群 的发 展 ， 必 须 沿 着 在 一 株 植建 “ 序类 型 的 演化关 系” 型 结构 图 ． 花 树
植物 要 保证 其 种 群 的 繁 荣 ， 要尽 可 能 多 的繁 衍 出 就
后代 ， 因此 在室 内课 堂 教 学 中应 抓 住 是 否 有 利 于 种 群 扩 繁 这一 主线 ， 据某 几个 “ 依 自然 特 征 ” 如 顶芽 是 否首 先 分 （
Ｉ Ｉ 主 壁Ｊ 丝 垄 ｝ 垄『 ／匦 壅 ＼ １ 匦 圃 ｌ 生 】 垄 ｌ
图１“ 花序 类型的演 化关 系” 树型结构 图（ 文献 ［ ］ 仿 １）
类 型 演化 关 系 ” …树 型 结 构 图 ， 花 序 的类 型进 行 讲 解 ， 对
同时 采用 理 论教 学 和 实验 教 学 “ 合 一 ” 二 的教 学 模 式 ， 用 启 发式 、 论 式 、 讨 验证 式 等 多种 教 学 手 段 ， 学 生 在 比较 使
维普资讯
第 １ ９卷第 ５期 ２０ ０ ２年 １ ０月 文章 编 号 ：０ ８ ６ ２ ２ ０ ）５—０ ４ １０ —９ ３ （０ ２ ０ ０ ３—０ ２
生 物 学 杂 志
Ｊ Ｉ ＡＬ ＯＦ Ｂ Ｏ Ｏ ０Ｕ Ｉ Ｌ ＧＹ
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ． １１ ５
１２ 利用 “ ． 花序 类 型 的演 化 关 系 ” 型结 构 图进 行 花 序 树
有限花序的名词解释
有限花序的名词解释有限花序是植物学上一个重要的概念，用于描述植物的繁殖结构。
在植物界中，花是最重要的繁殖器官之一，而花序则是花的排列方式，有限花序则是指花序的特定类型之一。
有限花序是指花序的花朵数量是有限的，即每个花序中的花朵数量是固定的。
这个概念在植物分类和研究中起到了重要的作用，对于研究植物繁殖方式和进化起到了辅助的作用。
在有限花序中，花朵的数量通常是从一个中心部位向外辐射状排列的。
这种排列方式既美观又方便观察和研究，因此在植物分类学中得到了广泛的应用。
一个典型的有限花序的例子是伞形花序。
伞形花序是指由一个中心花蒂发出多个花梗，在每个花梗的顶端排列着一朵花。
这种花序通常在伞形花序外观上呈伞状展开，因此得名。
除了伞形花序，棒状花序也是一个常见的有限花序类型。
棒状花序是指由一个中心花蒂发出多个长而细的花梗，在每个花梗的顶端排列着一朵花。
这种花序通常呈直立状，比较常见于一些草本植物中。
有限花序除了在植物分类学中有重要的应用外，还在植物繁殖和进化研究中起到了关键的作用。
花序结构的差异可以为植物的进化路径提供线索，同时也为植物的传粉机制和繁殖策略提供了重要的信息。
例如，伞形花序的结构使得花朵能够更好地暴露在环境中，从而吸引昆虫等传粉者。
而棒状花序的结构则能够让花朵更容易被风吹动，促进花粉的传播。
这些适应环境的特征进化机制可以在有限花序的研究中被发现和解释。
同时，有限花序也能够帮助科学家们对植物进行分类和鉴定。
不同的植物种类的花序形态差异较大，因此通过观察和描述花序结构的特征，可以帮助科学家们对植物进行分类和鉴定，进而推动植物学研究的发展。
总之，有限花序是植物学中一个重要的概念，用于描述植物的繁殖结构。
它不仅在植物分类学中有广泛的应用，还在植物繁殖和进化研究中起到了关键的作用。
通过对有限花序的研究，科学家们可以更好地理解植物的生物学特性，推动植物学领域的发展。
无限花序的名词解释
无限花序的名词解释无限花序是一种植物的生长形态，它是指花序的分枝方式无限延伸，而不是通过有限的分枝层次来形成。
花序是植物花的排列形式，是植物繁殖器官的重要组织。
一般而言，花序可以分为多种类型，如总状花序、腋花序、头状花序等，这些花序形态根据植物的生长习性和进化背景而有所不同。
而无限花序则是一种相对特殊的花序形态，也是一种进化的结果。
在这种花序中，主轴无限地分枝，形成一个具有连续开花能力的结构。
因为无限花序可以无限地延伸下去，所以在生物学中被称为“无限”。
无限花序的形成通常与植物体的性别有关。
许多植物的雌蕊和雄蕊分别分布在花序的不同位置，或者在同一花序中部分位置。
这种分布形式有助于植物的繁殖，也是自然选择的结果。
无限花序在植物的生物学研究中具有重要意义。
它不仅是植物性状的表达方式，还能反映植物的适应性和进化历程。
通过对无限花序的形态和结构研究，可以了解植物的生长规律和繁殖特性，揭示植物的进化机制和生命力。
无限花序的发展也与环境因素有关。
例如，一些植物在恶劣环境下会形成无限花序，以增加繁殖的成功率。
这是因为无限花序可以提供更多的开花机会，增加花粉和雌蕊的接触率，从而增加了受精的可能性。
无限花序不仅在自然界中广泛存在，也被广泛应用于园艺和农业领域。
在园林景观设计中，无限花序常用于营造连续开花的效果，增加花卉的观赏价值。
在农业生产中，通过培育具有无限花序特性的植物品种，可以增加农作物的产量和抗逆性。
最后，值得一提的是，无限花序的研究还可以为我们提供关于植物进化的理解和生物多样性的保护提供指导。
通过深入研究无限花序的形态和功能，可以揭示植物的繁殖策略和进化途径，为确保植物种群的多样性和生态系统的稳定性提供科学依据。
总而言之，无限花序是植物花序的一种特殊形态，它的分枝方式无限延伸，具有连续开花的能力。
无限花序的形成与植物的性别和环境因素密切相关，对于揭示植物的生长规律、繁殖特性和适应性具有重要意义。
此外，无限花序在园林景观设计和农业生产中也有广泛的应用前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
总第237期2009年第7期计算机与数字工程Computer&Digital EngineeringVol.37No.7128L2系统模拟植物花序的应用研究3张肖如1) 张训报2)(中国地质大学计算机学院1) 武汉 430074)(中国地质大学信息工程学院2) 武汉 430074)摘 要 L2系统是字符串重写系统,把字符串解释成曲线,只要能生成字符串,也就等于生成了图形。
将其引入到植物花序生长仿真的研究中,能逼真地描述植物花序生长过程。
文章描述在Visual Basic6.0环境下实现了L2System模拟植物花序。
关键词 L2系统 植物花序 仿真中图分类号 TP391.41Resea rch on t he Application of t he L2syste mi n t he Pla nt I nfloresce nce I mitationZhang Xiaoru1) Zha ng Xunbao2)(School of Comp uter,China U niversity of Geoscie nces1),Wuha n 430074)(School of Inf or mation Engineering,China U niversity of Geosciences2),Wuhan 430074) Abs t rac t L2syste m is st ring rewriting system,t he st ring interp reted as curves,so as long as ca n ge nerate t he st ring, it is equivale nt t o ge nerate t he grap hics.It was int roduced int o t he pla nt infloresce nce growt h simulation study,it ca n viv2 idly describe t he infloresce nce of plant growt h.The p ap er achieves t he L2System Simulation of pla nt infloresce nce in t he environment Visual Basic6.0.Ke y w ords L2syste m,pla nt inflorescence,simulationClass Nu m ber TP391.411 引言L2系统是由著名理论生物学家Linden Mayer 于1968年提出[1]。
它实际上是字符串重写系统,如果把字符串解释成曲线,只要能生成字符串,也就等于生成了图形。
它可以模拟多细胞体生长发育。
随着计算机科学的发展,L2系统被广泛的应用于计算机图形学、计算机动画、虚拟农业等领域,L 系统的功能也得到了不断的扩展[9]。
虚拟植物生长是指在计算机上形象、直观地模拟植物的生长发育过程。
现在的模拟植物方法一般是利用传统经典的数学函数去构造模拟植物函数,从而模拟植物的形态和生长过程[2]。
传统的数学函数具有随机性,而植物的生长不仅具有随机性,还具有自相似性。
如果仅仅利用传统的数学函数模拟植物,无论是植物的形态、逼真度等方面都存在一定的缺陷。
本文我们利用L2System方法来更逼真地模拟植物花序。
2 L2系统原理2.1 L2系统定义L2System是一个三元组G=<V,P,ω>。
其中V是符号的有限集合,称为字符表或字母表[4]。
ω是V3中的一个串,称为公理。
P由形如αaγ→β的一组规则(又称产生式)组成,其中α和γ都是由V中符号组成的串,β是V中的符号组成的串,a是V中的一个符号。
P的含义是:在前有α,后有γ的上下文环境中,a可重写成为β。
3收稿日期:2009年4月13日,修回日期:2009年5月14日作者简介:张肖如,男,研究方向:计算机应用技术。
张训报,男,硕士研究生,研究方向:计算机应用。
第37卷(2009)第7期计算机与数字工程129 L 2System 的核心思想是字符串替换,即字符串按一定规律排布而形成的字符集合[5]。
它可以包含短语、字母、数字或标点符号。
字符串替换可以定义为根据一组改写规则或产生式依次替换一个简单初始物的每一部分,即给出初始物(一条字符串)然后根据产生式规定的替换规则去替换初始符串中的每一个字符。
这种替换的次数是无穷的,可得到无限推导序列[8]。
替换中每一次反复称之为字符串的深度,例如深度为3就表明字符串替换进行了3次。
表1给出了从简单字符串替换成复杂字符串的例子。
初始符ω:a ;产生式P 1a →ab ;P 2b →a 。
表1 从简单字符串生成复杂字符串举例迭代次数生成物解释0a 深度为0,替换结果为初始符1ab根据产生式,将初始符中的a 用ab 替换,b 用a 替换。
以下反复依次类推。
2aba 3abaabN……2.2 龟形L 2系统L 系统是一种形式语言,若要将L 系统与图形联系起来,就需给L 系统中每一个字母赋予一个特定的图形含义,也就是给L 系统以图形说明,这里采用龟形说明[3]。
绍龟形说明的思想:将龟形状态定义成一个三元素集合(x ,y ,α),其中笛卡尔坐标(x ,y )表示龟形的位置,方向角α表示龟形的方向,给出步长d和角增量δ,龟形对应下列的命令。
命令:F (d ):向前移动一步,步长为d ,龟形状态变为(x ′,y ′,α),其中x ′=x +d 3cos α,y ′=y +d3sin α,在点(x ,y )和(x ′,y ′)间画一直线段。
+(δ):逆时针旋转δ,龟形的下一状态为(x ,y ,α+δ)。
-(δ):顺时针转δ,龟形的下一状态为(x ,y ,α-δ)。
[:将龟形当前状态压入堆栈,将当前信息存入堆栈]:从堆栈中弹出一个状态作为当前状态,不执行操作,但龟形的状态通常是改变的。
3 利用L 2系统生成花序3.1 植物花序的形态描述大多数植物的花按一定的规律排列在花序轴上形成花序,而且许多草本植物的整个枝条结构本身就是一个花序,因此花序是植物的一个重要组成部分[6]。
而模拟植物花序,并且要忠实于植物学原理上的花序形态,必须首先了解植物花序的拓扑结构。
受植物学上分枝概念的启发,大多数植物都是由枝干组成其大致的形态。
在L 系统中引入了图论意义上的轴向树,它有根、主干、旁枝,带有标号、遵循一定的顺序。
一棵轴向树从根出发到每个终止节点均形成路径,在该路径中至少有一条后继边的节点称为内节点,终止边称为顶端,主干、旁枝依序分成0级,1级,2级等。
具体如图1所示。
图1 轴向树结构示意图图2 轴向树的字符串表示图1中的轴向树是植物花序中的重要部分。
在生成植物花序的过程中,首先要利用轴向树建立起植物花序的大致形态,然后再去生成其他器官,如:花朵,树叶等。
图2给出了轴向树W 的字符串表示。
W =A B [C D ][E [F ]G [H [I ]J ]K L ]。
子串AB EGKL 是W 的主轴,x 1=A B 、x 2=E 、x 3=G 和x 4=H 是枝节、x 5=KL 是顶。
子串α1=CD ,α2=H[I ]L ,α3=F 表示侧枝。
轴向树只是初步的模拟了植物花序的大致形态,缺少了对其他植物器官的描述。
所以,接下来要对轴向树加上植物器官,例如:叶子,花朵。
基于植物学上植物的分枝节点可以有再发出新枝的能力,而终止节点已经丧失了生长能力的情况下,本论文将叶子的位置定义在轴向树任意分枝节点,但是不能出现在终止节点,将花朵的位置定义在轴向树任意终止节点,但是不能出现在分枝节点。
这样130 张肖如等:L2系统模拟植物花序的应用研究第37卷对花朵和叶子位置的处理更加忠实于植物学的原理,模拟出的植物花序更贴近于自然中植物花序的形态[7]。
3.2 L2系统生成花序的实现文中用VB语言编制了L系统演示程序,用它也可以绘制“分形树”一类很复杂的分形图形。
这种图形与自然界中的植物的枝干极为相似,整个算法可描述如下:3.2.1 生成字符串Sub L System_stringConst rule As string‘几种替换方案String=”F”‘生成的字符串,以”F”为种子For i=1to depth产生随机数判断随机数的区间将string中的”F”或“G”,按照随机数所在的空间随机替换成rule中的某种替换方案End ForEnd sub3.2.2 绘制图形Sub L System_draw(depth)每次读取字符串中的一个字符给chwhile(ch<>”]”)Select chCase“F”画枝条Case“G”画枝干Case“l”画花Case“K”画叶子Case“+“顺时针旋转Case“-“逆时针旋转Case“[“记录当前状态压栈;L system(depth-1)End SelectEnd whileEnd sub3.2.3 算法生成的结果图3中(a)、(b)、(c)的参数数据如下:(a)迭代次数:n=5;步长:100;角度:α=90°;起始元:F;迭代规则:rule1=“GG+[+F-F[l]]-[-F[K]+F[l]]”;rule2=“GG-[-F[K]+F[l]]+[+F-F [l]]”;(b)迭代次数:n=6;步长:100;角度:α= 90°;起始元:X;迭代规则:rule1=“F[+X[K]][-X[K]]F X [l]”;rule2=“F F”;(c)迭代次数:n=6;步长:100;角度:α= 90°;起始元:X;迭代规则:rule1=“F[+X]F[K][-X]+X [l]”;rule2=“F F”;图3中给出的生成结果是三种不同的生成规则所决定的,并且对叶子和花的处理都是给出一个单独的子程序来生成叶子和花。
L2系统在处理字符的时候,当遇到“K”或“L”就调用其子程序来生成相对应的花或叶子。
图3 不同生成规则生成结果如果给出不同的迭代规则,还可画出不同形状的花序。
当然,除了单独定义一个函数或者子程序来生成植物特定的某个器官,也可以采用不调用具体处理程序或者函数的方法来实现。
下面以一个水稻形状的植物为例。
生成此植物的相关参数如下:迭代次数:n=8;步长:10;角度:α=90°;起始元:G;迭代规则:rule1=“GF X[+++++GFG] [----GFG]”;rule2=“-F X F”;生成结果如图4所示。
图4 水稻形状植物在此例子中,对花的处理是:在迭代规则:rule1=“GF X[+++++GFG][----GFG]”中用“G”来近似的表示花,“X”来表示枝节。