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　　數學建模比賽預選賽

　　B題 溫室中的綠色生態臭氧病蟲害防治

　　2009年12月，哥本哈根國際氣候大會在丹麥舉行之后，溫室效應再次成為國際社會的熱點。如何有效地利用溫室效應來造福人類，減少其對人類的負面影響成為全社會的聚焦點。

　　臭氧對植物生長具有保護與破壞雙重影響，其中臭氧濃度與作用時間是關鍵因素，臭氧在溫室中的利用屬于摸索探究階段。

　　假設農藥銳勁特的價格為10萬元/噸，銳勁特使用量10mg/kg-1水稻;肥料100元/畝;水稻種子的購買價格為5.60元/公斤，每畝土地需要水稻種子為2公斤;水稻自然產量為800公斤/畝，水稻生長自然周期為5個月;水稻出售價格為2.28元/公斤。

　　根據背景材料和數據，回答以下問題：

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

　　(2)在殺蟲劑作用下，建立生長作物、病蟲害和殺蟲劑之間作用的數學模型;以水稻為例，給出分別以水稻的產量和水稻利潤為目標的模型和農藥銳勁特使用方案。

　　(3)受綠色食品與生態種植理念的影響，在溫室中引入O3型殺蟲劑。建立O3對溫室植物與病蟲害作用的數學模型，并建立效用評價函數。需要考慮O3濃度、合適的使用時間與頻率。

　　(4)通過分析臭氧在溫室里擴散速度與擴散規律，設計O3在溫室中的擴散方案。可以考慮利用壓力風扇、管道等輔助設備。假設溫室長50 m、寬11 m、高3.5 m，通過數值模擬給出臭氧的動態分布圖，建立評價模型說明擴散方案的優劣。

　　(5)請分別給出在農業生產特別是水稻中殺蟲劑使用策略、在溫室中臭氧應用于病蟲害防治的可行性分析報告，字數800-1000字。