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　　數(shù)學(xué)建模比賽預(yù)選賽

　　B題 溫室中的綠色生態(tài)臭氧病蟲(chóng)害防治

　　2009年12月，哥本哈根國(guó)際氣候大會(huì)在丹麥舉行之后，溫室效應(yīng)再次成為國(guó)際社會(huì)的熱點(diǎn)。如何有效地利用溫室效應(yīng)來(lái)造福人類(lèi)，減少其對(duì)人類(lèi)的負(fù)面影響成為全社會(huì)的聚焦點(diǎn)。

　　臭氧對(duì)植物生長(zhǎng)具有保護(hù)與破壞雙重影響，其中臭氧濃度與作用時(shí)間是關(guān)鍵因素，臭氧在溫室中的利用屬于摸索探究階段。

　　假設(shè)農(nóng)藥銳勁特的價(jià)格為10萬(wàn)元/噸，銳勁特使用量10mg/kg-1水稻;肥料100元/畝;水稻種子的購(gòu)買(mǎi)價(jià)格為5.60元/公斤，每畝土地需要水稻種子為2公斤;水稻自然產(chǎn)量為800公斤/畝，水稻生長(zhǎng)自然周期為5個(gè)月;水稻出售價(jià)格為2.28元/公斤。

　　根據(jù)背景材料和數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：

　　(1)在自然條件下，建立病蟲(chóng)害與生長(zhǎng)作物之間相互影響的數(shù)學(xué)模型;以中華稻蝗和稻縱卷葉螟兩種病蟲(chóng)為例，分析其對(duì)水稻影響的綜合作用并進(jìn)行模型求解和分析。

　　(2)在殺蟲(chóng)劑作用下，建立生長(zhǎng)作物、病蟲(chóng)害和殺蟲(chóng)劑之間作用的數(shù)學(xué)模型;以水稻為例，給出分別以水稻的產(chǎn)量和水稻利潤(rùn)為目標(biāo)的模型和農(nóng)藥銳勁特使用方案。

　　(3)受綠色食品與生態(tài)種植理念的影響，在溫室中引入O3型殺蟲(chóng)劑。建立O3對(duì)溫室植物與病蟲(chóng)害作用的數(shù)學(xué)模型，并建立效用評(píng)價(jià)函數(shù)。需要考慮O3濃度、合適的使用時(shí)間與頻率。

　　(4)通過(guò)分析臭氧在溫室里擴(kuò)散速度與擴(kuò)散規(guī)律，設(shè)計(jì)O3在溫室中的擴(kuò)散方案。可以考慮利用壓力風(fēng)扇、管道等輔助設(shè)備。假設(shè)溫室長(zhǎng)50 m、寬11 m、高3.5 m，通過(guò)數(shù)值模擬給出臭氧的動(dòng)態(tài)分布圖，建立評(píng)價(jià)模型說(shuō)明擴(kuò)散方案的優(yōu)劣。

　　(5)請(qǐng)分別給出在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是水稻中殺蟲(chóng)劑使用策略、在溫室中臭氧應(yīng)用于病蟲(chóng)害防治的可行性分析報(bào)告，字?jǐn)?shù)800-1000字。