基于群体行为的根系构型仿真

来源：江苏农业科学杂志2022年第第7期北京时间：

作者：李松阳; 高继勋; 王淼

单位：河南工程学院软件学院，河南郑州 451191

摘要：为了分析根系群体行为机制对环境刺激下根系生长发育的影响，提出了一种基于群体行为的根系构型可塑性分析模型。把整个根系视为由智能个体单根组成的智能群体，利用智能个体单根间的排斥、对齐和偏好构建环境感知的根系群体行为模型，结合通用根系模型ArchiSimple构建群体行为影响的根系生长发育模型。设置随机、分层、梯度3种不同的环境条件，比较分析了群体行为、随机生长和向性生长机制对根系长度、体积、分布和资源吸收量等特征影响。显著性检验结果表明，群体行为、随机生长、向性生长机制有显著不同；在分层和梯度环境条件下，3种生长机制对资源吸收量的影响有显著差异；在其他情况下3种生长机制对根长、体积、分布等特征的影响无显著差异。进一步分析表明，群体行为机制能够提升根系资源利用效率，群体行为模型能够被用于环境影响的根系构型可塑性分析。

关键词：群体行为;根生长策略;土壤环境;功能结构根模型;根可塑性