This paper proposes to monitor the status of woody plants using the method of registering a response to the change of ambient temperature. It is shown that the analysis of the results of observation it is convenient to carry out with the help of computing experiment based on mathematical modeling based on the state of woody plants from changes in external physical factors
the change of the ambient temperature, potential difference, electric field
Эффективность контроля состояния сложных систем, таких как древесные растения, можно повысить с помощью мониторинга их отклика на изменение внешних факторов [1]. Анализ результатов наблюдения удобно осуществлять с помощью вычислительного эксперимента, основанного на математическом моделировании зависимости состояния древесного растения от изменения внешних физических факторов. В качестве примера возможностей данного метода в докладе рассматривается задача о мониторинге отклика древесного растения на изменение температуры окружающей среды. Для решения поставленной задачи необходима адекватная описательная (физическая) модель древесного растения, которая позволит создать математическую модель взаимосвязи измеряемой с контролируемой точностью с помощью электроизмерительных приборов или цифровых датчиков характеристики состояния древесного растения с изменением фактора окружающей среды – температуры.
Согласно [2], ксилема растущего дерева на 90–95 % состоит из мертвых клеток, и лишь часть клеток (паренхимные) сохраняют живой протопласт, а длина большинства клеток ориентирована в направлении продольной оси дерева. В силу сложности своей структуры древесина обладает низкой теплопроводностью, поэтому суточные изменения температуры обязательно влекут за собой возникновение неоднородного температурного поля вдоль радиуса ствола дерева. Будем моделировать ствол дерева бесконечно длинным цилиндром радиуса r0 (данное приближение справедливо, поскольку высота ствола в десятки раз превышает его радиус). Определим, какое распределение температуры Т(r,t) установится вдоль радиуса ствола со временем, если это распределение практически не зависит от высоты (z).
1. Evsikova N.Yu. Skanirovanie elektricheskogo polya v stvolakh drevesnykh rasteniy kak metod vyyavleniya zhiznennogo sostoyaniya / N.Yu. Evsikova, N.N. Matveev, O.M. Korchagin, N.S. Kamalova, V.Yu. Zapletin. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Lesnoy zhurnal. - 2008. - № 6. - S. 43-49.
2. Ugolev, B.N. Drevesinovedenie s osnovami lesnogo tovarovedeniya: Uchebnik dlya lesotekhnicheskikh vuzov. Izd. 3-e, pererab. i dop.: - M.: MGUL, 2001. - 340 s.
3. Kartashov, E. M. Analiticheskie metody v teorii teploprovodnosti tverdykh tel / E. M. Kartashov. - M.: Vyssh. shk., 2001. - 550 s.
4. Tikhonov, A. N. Uravneniya matematicheskoy fiziki / A. N. Tikhonov, A. A. Samarskiy. - M.: Nauka, 1966. - 724 s.0
5. Lykov, A. V. Teoriya teploprovodnosti / A. V. Lykov. - M.: Vysshaya shkola, 1967. - 600 s.
6. Matveev, N.N. Polyarizatsionnye effekty v kristallizuyushchikhsya polimerakh: monografiya / N.N. Matveev, V.V. Postnikov, V.V. Saushkin. - Voronezh, 2000. - 170 s.
7. Elektricheskie polya termicheskogo proiskhozhdeniya v prirodnoy drevesine / N. Yu. Evsikova, V. V. Postnikov, N. N. Matveev, V. I. Lisitsyn. Fundamental´nye problemy radioelektronnogo priborostroeniya (INTERMATIC - 2006) : materialy Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, Moskva, 24-28 oktyabrya 2006 g. / pod red. A. S. Sigova. - M. : Energoatomizdat, 2006. - Ch. 3. - S. 87-89.
