2015年数学建模论文题目：温室中的绿色生态臭氧病虫害防治专业、姓名：完成日期：2015/8/13温室中的绿色生态臭氧病虫害防治摘要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。本文根据要求给出模型用于解决温室中臭氧的应用问题。问题一：根据所掌握的人口模型，将生长作物与虫害的关系类似于人口模型的指数函数，对题目给定的表1和表2通过数据拟合，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。从人口模型中，受到启发，病虫害密度与水稻产量的关系可能为指数函数，当拟合完毕后，数据非常接近，而且比较符合实际，得到了两者对水稻的综合作用的模型。问题二，运用数学软件得出该模型，最后结合已知数据可算出每亩地的水稻利润。对于农药锐劲特使用方案，必须考虑到锐劲特的使用量和使用频率，结合表3，农药锐劲特在水稻中的残留量随时间的变化，可确定使用频率，又由于锐劲特的浓度密切关系水稻等作物的生长情况，利用农业原理找出最适合的浓度。水稻利润为目标的农药锐劲特使用方案，当T=25时，有最大利润。以水稻产量为目标的农药锐劲特使用方案：，即第一次喷药的时间为第五天。问题三，在温室中引入O3型杀虫剂，和问题二相似，不同的是，问题三加入了O3的作用时间，当O3的作用时间大于某一值时才会起作用，而又必须小于某一值时，才不会对作物造成伤害，建O3对温室植物与病虫害作用的数学模型，也需用到数学建模相关知识。问题四，和实际联系最大，因为只有在了解O3的温室动态分布图的基础上，才能更好地利用O3。而该题的关键是，建立稳定性模型，利用微分方程稳定性理论，研究系统平衡状态的稳定性，以及系统在相关因素增加或减少后的动态变化，最后。通过数值模拟给出臭氧的动态分布图。问题五，作出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。关键词：生长作物杀虫剂数据拟合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50m、宽11m、高3.5m、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字。二、问题分析此题主要是通过研究在农业生产中，自然条件、杀虫剂防治虫害、温室中臭氧防治虫害的三种不同方案所得的经济效益，并设定合理的农药使用方案，和温室中臭氧扩散方案，以达到将效益提高到最大，并对自己提出的方案作出优劣分析。最后分析在农业生产中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，并写出可行性分析报告。问题1，根据中华稻蝗以及稻纵卷叶螟对水稻产量的影响，首先建立病虫害与作物产量之间的关系模型。在这个问题中，我们自然会想到微生物生长曲线，因此，利用所学过的类似的微生物生长模型建立题中的生长作物与病虫害的模型，农田相当于微生物生长的自然环境，害虫目前是本环境中的主要影响因素，生长作物的生长曲线类似微生物与环境相互作用后生长曲线。然后根据题中所给的数据，分别求解出中华稻蝗和稻纵卷叶螟对生长作物的综合作用。我们可以利用MATLAB进行拟合，画图，并进行模型求解和分析。问题2，我们用数据拟合的方法进行求解，以问题一中的中华稻蝗对生长作物的危害为条件，求解出锐劲特的最佳使用量。问题3，本题与问题二相似，根据抽