百合地下组织的三维可视化模拟

摘要

探讨百合地下组织在土壤中的三维空间造型与分布，是研究百合根系水分利用的基础。百合地下组织包括鳞茎和根系。本文根据百合地下组织的植物学特征，分析了百合茎出纤维状不定根和下盘须根及茎杆的形态特点，提取它们的拓扑结构和形态参数，建立下盘须根和茎出不定根以及茎杆的生长机模型。该模型包括生长时间、位置、数量、初始生长角度、生长速度等参数的发生和变化过程：下盘须根从鳞茎盘底部长出，最初有数条须根，每隔一段时间长出新的须根，其上分生侧根；茎出根的生长是在苗出土15 天左右才开始在茎上的一定范围内随机生长，其上也分生侧根；茎杆可视为一种特殊的根，其初始轴向角为180 度。据此模型，采用 OpenGL 图形库，在Visual C++6.0 环境中编制百合地下组织的三维可视化模拟程序。运行该模拟程序的结果表明，所构建的模型合理有效，为百合地下组织的定量分析研究提供一种新方法。