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植物叶片中轴图式的形态机理研究

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【作者】 侯文峰

【Author】 HOU Wenfeng;School of Electromechanical Engineering,Guangzhou Panyu Polytechnic;Institute of Precision Equipment and Modern Detection Technology,Guangzhou Panyu Polytechnic;

【机构】 广州番禺职业技术学院机电工程学院广州番禺职业技术学院精密装备与现代检测技术研究所

【摘要】 中轴图式是生物组织一个普遍而显著的特征.为探讨植物叶片中轴图式的形态机理,采集了双子叶植物叶片的坐标数据并生成了叶片模型.依数学与形态的关系计算了叶片边缘与叶脉之间的角度,从理论上分析出叶脉其实是一个完美的等角坐标系.叶脉在结构上实际上是一种对称特征,在传递养料方面路径是最短且最有效的,完全符合路径最短与对称原理.建立了叶脉的分枝模型,分析了叶片主脉两侧生长的力学平衡关系.由于环境应力的不对称性使得叶片左右两侧的生长速度并不相等,但差异并不大.对侧脉的角度测量表明,叶脉分布体现了叶脉传输物质路径的最短形式,与其保持自身的能量稳定性有很大关系,植物叶片在生长过程中是符合最大生长率与系统最小势能的生态学约束关系的.

【关键词】 中轴图式仿生拓扑机理自适应性
【基金】 2016年广东省自然科学基金项目(2016A030313405);2015年广东省高等学校优秀青年教师培养计划项目(YQ2015205);2014年广州市属高校科技计划项目(1201421033)
【所属期刊栏目】 工程技术 (2017年04期)
  • 【DOI】10.13568/j.cnki.651094.2017.04.019
  • 【分类号】Q944.56
  • 【被引频次】2
  • 【下载频次】61
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