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摘要
植物根系在地球生物圈物质循环中起到关键性作用.陆生植物中目前基于根系具有对称性和自相似性假设建立的L系统已经做了较好研究，但在水生植物中相关的研究较少，更缺乏根系动态生长模型的构建.本文拟通过发展L系统来模拟水生植物从初生结构到次生结构，从简单根系到复合根系的动态生长过程.根系动态生长模型主要包含根系伸长规则和根系分支规则，并包含由主根与侧根的夹角θ和径向角γ确定初始根系生长方向.特别地，系统建立了2种代表性水生植物——世界上入侵严重的水生植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)和被研究较多的水生植物穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)根系动态生长模型.结果表明凤眼莲成熟根系总长度可达到2042.78 m，可能有利于其占据较多的空间和资源，使得凤眼莲在与本地植物的竞争中占有优势.穗状狐尾藻的总根系长度为73.08 m，由于穗状狐尾藻表现出最为典型的叉状分支构型，表明其对沉水生长环境有较好的适应性.
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单位中国科学院大学; 河南工程学院; 重庆三峡学院; 湖泊与环境国家重点实验室; 环境与化学工程学院; 中国科学院南京地理与湖泊研究所
