植物生长模型
植物生长模型
问题的提出 像人和动物生长依靠食物一样,植物生长主要依靠碳和 氮元素。植物需要的碳主要有大气提供,通过光合作用由叶 吸收;而氮有土壤提供,通过植物的根部吸收。植物吸收着 这些元素,在植物体内输送、结合导致植物生长。 通过对植物生长过程的观察,我们可以发现以下几个基 本事实: (1)碳由叶吸收,氮由根吸收; (2)植物生长对碳氮元素的需求大致有一个固定比例; (3)碳可由叶部送到根部,氮也可又根部送到叶部; (4)在植物生长的每一时刻补充的碳元素的多少和它叶 系的尺寸有关,补充的氮与根系的尺寸有关;
问题的提出 像人和动物生长依靠食物一样，植物生长主要依靠碳和 氮元素。植物需要的碳主要有大气提供，通过光合作用由叶 吸收；而氮有土壤提供，通过植物的根部吸收。植物吸收着 这些元素，在植物体内输送、结合导致植物生长。 通过对植物生长过程的观察，我们可以发现以下几个基 本事实： （1）碳由叶吸收，氮由根吸收； （2）植物生长对碳氮元素的需求大致有一个固定比例； （3）碳可由叶部送到根部，氮也可又根部送到叶部； （4）在植物生长的每一时刻补充的碳元素的多少和它叶 系的尺寸有关，补充的氮与根系的尺寸有关；
(5)植物生长过程中,叶系尺寸和根系尺寸维持着某种 均衡的关系 依据上述基本事实,避开其它复杂因素,我们考虑能否 建立一个描述单枝植物在光合作用和从土壤吸收养料情形下 的生长规律的数学模型
（5）植物生长过程中，叶系尺寸和根系尺寸维持着某种 均衡的关系。 依据上述基本事实，避开其它复杂因素，我们考虑能否 建立一个描述单枝植物在光合作用和从土壤吸收养料情形下 的生长规律的数学模型
植物生长过程中的能量转换 植物组织生长所需要的能量是由促使从大气中获得碳和 从土壤中获得氮相结合的光合作用提供的。我们建立的模型 主要考虑这两种元素,不考虑其他的化学物质 叶接受光照同时吸收二氧化碳通过光合作用形成糖,糖 能量的来源。有以下几方面的用途: 工作能——根部吸收氮和在植物内部输送碳和氮需要的 能量 转化能——将氮转化为蛋白质和将葡萄糖转化为其他糖 类和脂肪所需的能量; 结合能—将大量分子结合成为组织需要的能量 维持能——用来维持很容易分解的蛋白质结构稳定的能 量
植物生长过程中的能量转换 植物组织生长所需要的能量是由促使从大气中获得碳和 从土壤中获得氮相结合的光合作用提供的。我们建立的模型 主要考虑这两种元素，不考虑其他的化学物质。 叶接受光照同时吸收二氧化碳通过光合作用形成糖，糖 是能量的来源。有以下几方面的用途： 工作能——根部吸收氮和在植物内部输送碳和氮需要的 能量； 转化能——将氮转化为蛋白质和将葡萄糖转化为其他糖 类和脂肪所需的能量； 结合能——将大量分子结合成为组织需要的能量； 维持能——用来维持很容易分解的蛋白质结构稳定的能 量
植物的每个细胞中,碳和氮所占的比例大体上是固定 的新产生的细胞中碳和氮也保持相同的比例。碳和氮在植 物的其他部分之间运动。 通常植物被分为根、茎、叶三部分,但我们将其简化 为两部分,生长在地下的根部和生长在地上的叶部。 现在我们分三阶段,又浅入深的逐步建立和完善模型 每一阶段都建立一个独立的模型
植物的每个细胞中，碳和氮所占的比例大体上是固定 的新产生的细胞中碳和氮也保持相同的比例。碳和氮在植 物的其他部分之间运动。 通常植物被分为根、茎、叶三部分，但我们将其简化 为两部分，生长在地下的根部和生长在地上的叶部。 现在我们分三阶段，又浅入深的逐步建立和完善模型 每一阶段都建立一个独立的模型