光强影响下的叶枕运动及基本力学模型

论文摘要

自然界中,很多植物都存在着“睡眠运动”,睡眠运动是指:植物叶片在白天展开,晚上直立,根本原因是由于其叶片与茎部相连的叶枕部分运动。目前国内外的相关研究还仅仅局限在生物层面,本论文的目的是探究叶枕运动的主要影响因素、驱动机理与力学特性,为启发制作出依靠光照驱动的仿生材料,并应用在航空航天、人工智能等领域打下基础。本论文以具有典型睡眠运动的孔雀竹芋为研究对象,通过实验得出在不同外界条件下的叶枕运动响应规律,在此基础上聚焦“光照强度”这一主要影响因素,通过控制变量法进一探究叶枕的光照—运动响应、含水率与力学特性,结合叶枕细胞的显微观察形态初步建立出孔雀竹芋叶枕的光—力耦合模型。首先,为了探寻叶枕运动的主要影响因素,将孔雀竹芋放置在室温条件、温室条件、光照培养箱三种环境中进行观察,分析结果显示:在光照强度和时间适宜的情况下,在一定的温度、湿度范围内,孔雀竹芋的生长不会受到非常明显的影响,这说明叶枕运动与光照强度、光照时间之间必然存在着某种关系。其次,为了进一步探究在光强影响下的叶枕运动规律和含水率、力学特性,选定“光照强度”为变量,测量了不同光照强度下孔雀竹芋叶枕部运动的位移、含水率以及弹性模量并进行了结果处理与分析。实验发现,排除植物本身生物钟的影响,在适宜孔雀竹芋生长的光照范围内,光强越大,叶片位移量和位移速率越小、叶枕含水率越低、弹性模量越大。最后,根据全黑暗条件时的孔雀竹芋叶枕位移与位移速率响应规律,建立叶枕致动模型;进而在研究了光照强度对叶枕影响规律的基础上,建立孔雀竹芋叶枕的光照强度-力学形变耦合模型;验证结果显示,该模型能够有效预测孔雀竹芋叶枕在不同光照强度下的位移响应。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 邵恒博

导师: 熊克,刘红光

关键词: 孔雀竹芋,叶枕,光照强度,光力耦合模型

来源: 南京航空航天大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 南京航空航天大学

分类号: Q945

DOI: 10.27239/d.cnki.gnhhu.2019.001296

总页数: 65

文件大小: 2871K

下载量: 33

相关论文文献

• [1].含羞草[J]. 阅读 2017(Z1)
• [2].我发现了含羞草的秘密[J]. 语文世界(小学生之窗) 2017(05)
• [3].“一浸两喷、叶枕平定时”精准高效防控稻曲病等水稻后期病害[J]. 农药市场信息 2020(12)
• [4].人为什么会害羞?[J]. 科学与文化 2011(03)
• [5].水稻无叶枕突变体oslg-h鉴定及基因定位[J]. 分子植物育种 2014(01)
• [6].观察植物细胞晶体的材料选用[J]. 生物学教学 2016(02)
• [7].水稻无叶枕基因克隆及应用研究[J]. 核农学报 2010(03)
• [8].论宋金孩儿枕[J]. 装饰 2008(02)
• [9].你问我答[J]. 知识就是力量 2013(12)
• [10].儿童宜用茶叶枕[J]. 中华养生保健 2012(06)
• [11].影响水稻花药培养出愈率的多因子正交试验研究[J]. 陕西农业科学 2015(02)
• [12].山东中新世山旺组紫荆属(豆科)叶化石的叶枕研究——兼论豆科植物叶枕的早期演化[J]. 古生物学报 2012(01)
• [13].我们为什么会害羞[J]. 少年月刊 2010(07)
• [14].好睡眠需三个枕[J]. 人生与伴侣(月末版) 2012(09)

标签：孔雀竹芋论文;  叶枕论文;  光照强度论文;  光力耦合模型论文;