2010年第七届苏北数学建模联赛--2505.doc

PAGE  第 PAGE 2页，共 NUMPAGES 4页 2010年第七届苏北数学建模联赛 承 诺 书 我们仔细阅读了第六届苏北数学建模联赛的竞赛规则。 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与本队以外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们的参赛报名号为：2505 参赛组别（本科或专科）：本科组 参赛队员 (签名) ： 队员1：王永昶 队员2：孙海鹏 队员3：梁开宇 获奖证书邮寄地址： 江苏省徐州市中国矿业大学（南湖校区）梅苑3号楼 2010年第七届苏北数学建模联赛 编 号 专 用 页 参赛队伍的参赛号码：（请各个参赛队提前填写好）： 2505 竞赛统一编号（由竞赛组委会送至评委团前编号）： 竞赛评阅编号（由竞赛评委团评阅前进行编号）： 2010年第七届苏北数学建模联赛 温室中的绿色生态臭氧病虫害防治方法浅析 摘要 本文主要研究的是温室中植物生长过程中的病虫害防治问题，通过建立不同的数学模型分别对所提出的问题进行求解即可。在整个过程中，由于影响某个变量受的周围因素较多，所以在求解过程中，可把对变量影响微乎其微的因素视为不变量，这样有利于问题的实际解决。所以，可通过“逐个击破，综合解决”的思想进行求解。 问题一：因为当病虫害严重时，即病虫密度增加时，生长作物的果实损失率就会增加，反之便会减少。故可通过建立病虫害的直接表现量—密度（头／㎡）和生长作物损失的直接表现量—损失率（％）的函数关系模型来解决这个问题。 问题二：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，因为生长作物和病虫???的作用模型已在问题一中建立，故只需再建立病虫害和杀虫剂之间作用的模型。因为当杀虫剂使用量增加时，病虫害程度会得到控制，反之会越发严重，因此也可建立病虫害密度和杀虫剂使用量之间的函数关系模型进行问题求解。这样，要求解的水稻的产量和水稻利润问题都可转化为只和病虫害密度有关的函数，进而解决问题。 问题三：在一定的假设条件下，温室中的臭氧浓度分别和喷头喷出臭氧的时间还有温室中病虫害经杀虫剂才处理时的剩余数量比例存在函数关系：A=（V1T1-V2T2）T0/f·Sv。因此可建立两个函数关系模型作图后找出两个图像的交点即是所求的最佳点。进而可以解决臭氧的最佳浓度、合适的时间与频率的问题。 问题四：评价控制方法优劣的一个重要数量指标就是病虫害经臭氧处理时的剩余数量比例的大小。在引入压力风扇、管道等辅助设备后，即可看作在短时间内使温室内的气体混合均匀。根据气体扩散规律公式：DT=kTD。其中kT为热扩散比；D为热扩散系数。所以可建立温室内臭氧浓度和时间进而和病虫害经臭氧处理时的剩余数量比例的函数关系模型。根据建立的模型便可进行求解。 问题五：通过前四问的解答，可综合考虑臭氧浓度、杀虫剂的使用量和病虫的密度之间的相互作用，进而给出农业生产特别是水稻中杀虫剂使用策略、在温室中抽样应用于病虫害防治的可行性报告。 关键词： 绿色生态 病虫害防治 臭氧 气体扩散规律 1 1、 问题的背景 进入21世纪，人口的日益增长和粮食的需求形式严峻，如何解决粮食问题已经成为如今所关注的问题。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，减少对人类的负面影响成为全社会的聚焦点。 通过温室来栽培作物已经是一种很好的利用温室的途径。随着全球温度的升高，病虫害也越来越猖狂。以前的农药解决病虫害的方法也使得农药残留对食品安全问题造成了威胁。如何开辟新型的病虫害防治技术已经越来越重要。 臭氧是一种无色略带臭味的气体，溶于水后就会成为一种强氧化剂，对活细胞有较强的杀灭作用。通过臭氧发生器可将空气中的氧气在高压、高频电的电离作用下转化为臭氧，进而在生产中再加以利用。臭氧对植物生长具有保护与破坏双重影响，臭氧浓度一般在0.08x10-6 g/cm3以上且作用时间超过l小时以上，大多数的植物才会产生可视与不可视危害。一般来讲当臭氧浓度低于0.05×10-6 g/cm3且作用时间小于30分钟时臭氧对大多数植物的生长均有保护作用。然而，由于蔬菜具有特殊性，臭氧产生浓度成为其应用前景之关键。空间臭氧浓度过小，达不到迅速杀菌消毒的目的，只能起到清新空气的作用，而浓度大，对蔬菜造成危害。为了确定臭