海南南繁区基因漂流数据查询系统

海南南繁区基因飘流距离数据查询系统

花粉扩散模拟模型

高斯烟羽模型（GPM）是一个适用于在均匀定常的湍流场，描述从烟囱中排出的烟尘（连续点源）扩散的模型(蒋维楣等，2004)，后来也广泛用于描述花粉和孢子在空气中扩散的过程(Di-Giovanni & Beckett，1990；Loos et al.，2003；Spijkerboer et al.，2002)。本研究将单位面积的水稻看作1个连续释放花粉的点源，利用连续点源的高斯扩散公式，估算位于（i, j, H）位置的花粉源对下风向（x, y, z）处花粉浓度的贡献量，可以表示为(Bosanquet & Pearson，1936)：

式中，C为空气中的花粉浓度，粒·m^-3；z_H为水稻植株高度，m；Q为花粉源强，粒·s^-1；v_t为花粉沉降速度，m·s^-1；为水稻植株高度的平均风速，m·s^-1；σ_y、σ_z分别为侧风向和垂直向的扩散参数，表征在水平方向和垂直方向上花粉浓度分布的标准差，m。大气扩散参数根据中国环境保护部《制定地方大气污染排放标准的技术原则和方法GB—1991》(环境保护部，1991)，先由总云量、太阳高度角和10 m高处风速确定大气稳定度等级，然后查表计算大气扩散参数。

风廓线近似对数率分布。因而，由观测高度的风速数据可以推算出冠层高度的风速值：

式中，其中u_*为摩擦速度，m·s^-1；z为观测高度,m；d为零平面位移，取0.63H ^[27]；Z₀为粗糙度，取0.13H。

花粉的沉降速度(V_t)由斯托克斯定律计算得到：

式中，d_p为花粉粒的直径，m；g为重力加速度，取9.8 m·s^-2；ρ_p为花粉粒的密度，kg·m^-3; ρ_a为空气密度，取1.178 kg·m^-3；η为空气的粘度系数，取1.8×10^-5kg·m^-1·s^-1。由此，水稻花粉的沉降速度近似为0.08 m·s^-1。