亮斑扁角水虻幼虫的综合动态生长与发育模型
定量方法
2021-01-27 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
亮斑扁角水虻（Hermetia illucens）幼虫，通常亦称黑水虻（BSF），在饲料工业中已获得重要地位，主要用作水产养殖与其他畜牧养殖的饲料。诸如 Von Bertalanffy 生长模型与动态能量收支模型等数学模型可用于多种生物的生长建模，但应用于 BSF 生长与发育时存在缺陷。此外，尽管此类动态模型已被证明有益于工业生产过程（如饲喂、加热/冷却、通风、收获等）的自动化，其尚未应用于 BSF 幼虫的生长。本工作主要聚焦于基于文献中前述模型原理开发一种模型，该模型可对全生命周期干重变化及幼虫发育阶段转换提供准确的数学描述。为进一步提升这些模型的精度，开发并整合了影响生长与发育的多种因素，如温度、饲料品质、饲喂率、饲料含水率与气流速率，进入动态生长模型。从各类文献中汇集了广泛数据集并用于模型开发、参数估计与验证。描述环境因素的模型基于所收集数据集分别验证。此外，动态生长模型亦针对以不同底物饲喂率饲养的幼虫的干重演化与发育阶段转换进行了验证。所开发模型及估计参数表现良好，凸显了其在大规模生产的决策支持系统与自动化中的应用价值。
引用
@article{arxiv.2008.05888,
title = {A comprehensive dynamic growth and development model of Hermetia illucens larvae},
author = {Murali Padmanabha and Alexander Kobelski and Arne-Jens Hempel and Stefan Streif},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05888},
year = {2021}
}