小笠原露兜樹(shù)形態(tài)特征

樹(shù)形結(jié)構(gòu)是一種新穎的結(jié)構(gòu)形式,在工程實(shí)踐中得到了大量應(yīng)用。通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外樹(shù)形結(jié)構(gòu)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),總結(jié)了適用于木結(jié)構(gòu)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)特征。采用計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)法對(duì)典型樹(shù)形木結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,并給出了相應(yīng)的分析結(jié)果和參數(shù)設(shè)計(jì)建議。通過(guò)對(duì)典型樹(shù)形木結(jié)構(gòu)工程——美國(guó)比弗頓圖書(shū)館進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,得到各桿件計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)均滿足建議取值,為今后樹(shù)形木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

【目的】用數(shù)字化方式描述植物形態(tài)結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,是正確認(rèn)識(shí)和表達(dá)植物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的有效手段。本文旨在對(duì)形態(tài)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的葡萄樹(shù)進(jìn)行精確描述與定量分析,對(duì)葡萄樹(shù)的數(shù)字化表達(dá)和處理技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與深化。【方法】針對(duì)葡萄樹(shù)的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,劃分并定義葡萄樹(shù)的基本結(jié)構(gòu)單元,包括葡萄樹(shù)主干、多年生蔓、新梢和著生于枝蔓上的器官,其中新梢包括果枝和營(yíng)養(yǎng)枝;著生于枝蔓上的器官包括芽、花序、果穗、副梢、葉片和卷須等?；趯?duì)葡萄樹(shù)結(jié)構(gòu)單元的劃分,借鑒國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)單元的命名經(jīng)驗(yàn)、習(xí)慣與演變趨勢(shì)并結(jié)合田間觀察結(jié)果,遵循葡萄樹(shù)各結(jié)構(gòu)單元出生的時(shí)空順序,系統(tǒng)地提出了以年為單位的葡萄樹(shù)地上部各結(jié)構(gòu)單元數(shù)字化命名方案,以字母表示結(jié)構(gòu)單元的類型,數(shù)字表明出生順序和結(jié)構(gòu)單元編號(hào)。命名方案還包含了各結(jié)構(gòu)單元的著生關(guān)系和分枝來(lái)源等信息,整合了多年生長(zhǎng)機(jī)制下由新梢到蔓,再到多年生蔓的生長(zhǎng)變化過(guò)程,并以節(jié)間為單位,以有序集的方式描述了新梢的構(gòu)成。在命名方案基礎(chǔ)上,給出了組合器官與復(fù)雜操作表示方法,包括(1)基于結(jié)構(gòu)單元命名的葡萄樹(shù)結(jié)果母枝與結(jié)果枝組的復(fù)雜器官表示方法;(2)人工修剪對(duì)葡萄樹(shù)結(jié)構(gòu)變化的數(shù)字化描述;(3)以年為單位的葡萄樹(shù)動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)數(shù)字化描述;(4)多年生葡萄樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程回溯;(5)基于葡萄樹(shù)結(jié)構(gòu)表示的各級(jí)結(jié)構(gòu)單元量化統(tǒng)計(jì)分析等方法。【結(jié)果】以鄭州國(guó)家葡萄種質(zhì)資源圃極短梢修剪的V字形‘赤霞珠’葡萄樹(shù)和北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所試驗(yàn)溫室的搭架式T字形‘香妃’葡萄樹(shù)為例,分別給出兩種樹(shù)形的數(shù)字化表達(dá),實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜葡萄樹(shù)結(jié)構(gòu)的明確表示,包括各器官的唯一性命名、各器官的連接關(guān)系等。在結(jié)構(gòu)表示的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了新梢結(jié)構(gòu)單元量化統(tǒng)計(jì)、副梢及卷須人工修剪、種植年限增加帶來(lái)的葡萄樹(shù)結(jié)構(gòu)變化表達(dá)等的數(shù)字化描述,結(jié)果表明方法對(duì)不同樹(shù)形、不同生長(zhǎng)時(shí)期葡萄樹(shù)形態(tài)結(jié)構(gòu)描述的普適性與有效性?！窘Y(jié)論】葡萄樹(shù)形態(tài)結(jié)構(gòu)的數(shù)字化表示有助于更加直觀地理解葡萄樹(shù)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)發(fā)育方式,對(duì)葡萄樹(shù)功能-結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)葡萄樹(shù)形態(tài)結(jié)構(gòu)的精確描述、可視化表達(dá)、定量分析,以及對(duì)葡萄樹(shù)內(nèi)部各要素的狀態(tài)、發(fā)展演變過(guò)程的定量計(jì)算和模擬及進(jìn)一步的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)具有重要意義。葡萄樹(shù)結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐峙c命名方案對(duì)相似結(jié)構(gòu)的木本植物研究有一定的借鑒與參考作用。