温室中的绿色生臭氧病虫害防治.docVIP

B题 温室中的绿色生态臭氧病虫害防治 本哈根国际气候大会在丹麦举行之后，温室效应再次成为国际社会的热点。如何有效地利用温室效应来造福人类，减少其对人类的负面影响成为全社会的聚焦点。臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响，其中臭氧浓度与作用时间是关键因素，臭氧在温室中的利用属于摸索探究阶段。MATLAB 可行性 一 问题重述 2009年12月，哥本哈根国际气候大会在丹麦举行之后，温室效应再次成为国际社会的热点。如何有效地利用温室效应来造福人类，减少其对人类的负面影响成为全社会的聚焦点。 臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响，其中臭氧浓度与作用时间是关键因素，臭氧在温室中的利用属于摸索探究阶段。 假设农药锐劲特的价格为10万元/吨，锐劲特使用量10mg/kg-1水稻；肥料100元/亩；水稻种子的购买价格为5.60元/公斤，每亩土地需要水稻种子为2公斤；水稻自然产量为800公斤/亩，水稻生长自然周期为5个月；水稻出售价格为2.28元/公斤。 根据背景材料和数据，回答以下问题： （1）在自然条件下，建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型；以中华稻蝗和稻纵卷叶螟两种病虫为例，分析其对水稻影响的综合作用并进行模型求解和分析。 （2）在杀虫剂作用下，建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型；以水稻为例，给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标的模型和农药锐劲特使用方案。 （3）受绿色食品与生态种植理念的影响，在温室中引入O3型杀虫剂。建立O3对温室植物与病虫害作用的数学模型，并建立效用评价函数。需要考虑O3浓度、合适的使用时间与频率。 （4）通过分析臭氧在温室里扩散速度与扩散规律，设计O3在温室中的扩散方案。可以考虑利用压力风扇、管道等辅助设备。假设温室长50 m、宽11 m、高3.5 m、通过数值模拟给出臭氧的动态分布图，建立评价模型说明扩散方案的优劣。 （5）请分别给出在农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性分析报告，字数800-1000。 水稻中杀虫剂使用策略、在温室中臭氧应用于病虫害防治的可行性在自然条件下，以中华稻蝗和稻纵卷叶螟两种病虫为例，建立病虫害与生长作物之间相互影响的数学模型分析其对水稻影响的综合作用并进行模型求解和分析。杀虫剂作用建立生长作物、病虫害和杀虫剂之间作用的数学模型以水稻为例，给出分别以水稻的产量和水稻利润为目标的模型和农药锐劲特使用方案。O3对温室植物与病虫害作用通过数值模拟给出臭氧的动态分布图建立评价模型扩散方案的优劣。1.假设水稻生长过程中仅受这两种虫的影响。 2.在实验中, 除施肥量, 其它影响因子如环境条件、种植密度、土壤肥力等, 均处于同等水平，且忽略在实际问题中产量受作物种类、植株密度、气候条件以及害虫对杀虫剂的抵抗等各种因素的影响。 3.忽略病虫的繁殖周期以及各阶段的生长情况，将它以为是不变的生长速率。 3.2 模型二假设 1.忽略水稻生长受农药的影响； 2.在实验中, 除施肥量, 其它影响因子如环境条件、种植密度、土壤肥力等, 均处于同等水平； 3.忽略农药喷洒的损失量，即使用量就是所需量农药量； 4.忽略病虫的繁殖周期以及各阶段的生长情况，将它以为是不变的生长速率； 5.假设植物各阶段的对杀虫剂的敏感程度不变，水稻不会因为不断长大对杀虫剂的需求量增加。 6.忽略由于生物进化而引起害虫的抗药性。 3.3模型三假设 1.在杀虫的过程中温室内温度是恒定不变且在同一浓度下臭氧的杀虫效率是不变的； 2.忽略病虫的繁殖周期以及各阶段的生长情况，将它以为是不变的生长速率； 3.假设同一植物品种，在不同生育期内，在一天的不同时间内，其对臭氧的敏感程度都保持不变； 4.假设臭氧浓度在理想范围内对温室植物的危害很少，可以忽略不考虑； 5.假设温室内同压保持不变，臭氧的分解速率仅与温度有关，与其他因素无关； 6.假设真菌对臭氧不产生抗体，不发生对臭氧的基因突变 3.4 模型四假设 1.假设在温室内任何时刻风扇风速恒定，由于气体自身扩散速度相对风速很 小，可忽略不计，臭氧气体受风扇作用后的速度不变，为V0 ； 2.假设通气过程中温室内某一时刻浓度可测； 3.不考虑重力影响，即在使用风扇时臭氧无向下的运动速度； 4.假设温室里温度、压强均恒定不变，风速不受它们的影响； 5.假设臭氧的浓度扩散不受管道和风扇的分布影响。 四　符号与意义 中华稻蝗的密度 稻纵卷叶螟的密度 受害虫影响后水稻的产量 两种害虫影响后水稻的总产量 农药锐劲特在水稻中的残余量 害虫剩余数量 害虫剩余数量系数 农作物受害虫和杀虫剂影响后的产量 时间 t 臭氧持续作用时间 C 臭氧浓度 V 臭氧分解速率 n 农