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乔西·多德；彼得·K·斯威比。；肖恩·梅耶斯；埃里克·默奇。；阿莎·S·卡鲁纳塔恩。；费斯托·马萨韦；马库斯·廷德尔。

描述班巴拉花生生长发育的多尺度数学模型。 （英语） Zbl 1506.92008号

J.西奥。生物。 560，文章ID 111373，27 p.（2023）.
概述：农业的主要目标是最大限度地提高粮食产量；这与不断增长的人口增加的需求以及气候变化带来的不可预测性特别相关。只有加深对植物和作物过程的了解，才能进一步提高生产力。在这方面，植物和作物的数学建模发挥着重要作用。本文提出了作物产量的双尺度数学模型，该模型考虑了植物生长和冠层相互作用。建立了一个非线性常微分方程（ODE）系统来描述每个植物的生长，其中方程通过一个描述植物通过冠层-冠层相互作用竞争的术语进行耦合。然后通过基于代理的建模方法对温室植物作物进行建模，其中每个植物的生长通过我们的ODE系统进行描述。该模型是为非洲耐旱豆科植物班巴拉花生制定的(维吉尼亚地下)鉴于气候变化和粮食不安全的挑战，目前正将其作为粮食来源进行调查。我们的模型允许我们考虑植物多样性，并研究单个植物特征（例如植物冠层大小和种植距离）对整体作物产量的影响。根据温室数据，模型结果表明，植物相对于其他植物的定位对单株产量有很大影响。遗传多样性和环境效应引起的植物生理特性的变化导致了作物产量的实验观察变化。这些性状包括株高、植株承载力、叶片积累率和冠层扩展。在这些性状中，株高和地被植物生长速率对作物产量的影响最大。我们还考虑了一系列不同的种植安排（均匀网格、交错网格、圆环和随机分配），发现交错网格导致最高的作物产量（与均匀网格相比增加6%）。虽然我们是专门为班巴拉花生制定的，但我们模型的通用公式意味着，随着某些参数的变化，它可能会扩展到形成树冠的其他作物品种。

MSC公司：

92立方厘米 发育生物学，模式形成
92C80型 植物生物学
34A34飞机 非线性常微分方程和系统

关键词：

非线性常微分方程；耦合系统；未充分利用的作物；多尺度模拟
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\文本{J.Dodd}等人，J.Theor。生物学560，文章ID 111373，27 p.（2023；Zbl 1506.92008）
全文： DOI程序

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