浮游生態(tài)系統(tǒng)非線性動力學與赤潮的預測預警研究.pdf

1、浮游生物種群生態(tài)系統(tǒng)是海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,它對海洋生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能起著重要的調控作用.浮游生態(tài)系統(tǒng)動力學是目前國內外研究的熱門課題,同時也是從根本上解決赤潮災害的核心難題.本文的主要研究內容及成果包括以下幾個方面: 首先根據種群食物鏈的作用機制建立了反映各種生態(tài)要素的多參數(shù)E-S-N模型,選取主要影響參數(shù)作為控制變量,對系統(tǒng)方程解的穩(wěn)定性與分岔做了深入的研究.其次基于赤潮藻類之間的作用,在海洋富營養(yǎng)化的條件下考慮兩

2、種藻類之間的相互作用及浮游動物的捕食建立了P-P-Z模型,運用非線性動力學分岔、混沌理論研究了該模型的分岔與混沌行為. 研究了具有第Ⅲ種功能反應函數(shù)的隨機捕食模型的穩(wěn)定性與分岔行為.首先對相應的確定性系統(tǒng)的穩(wěn)定性及分岔特性進行了分析,確定了穩(wěn)態(tài)解的穩(wěn)定性與系統(tǒng)發(fā)生Hopf分岔的條件,其次研究了在隨機干擾力作用下該模型的穩(wěn)態(tài)解的隨機穩(wěn)定性以及系統(tǒng)發(fā)生的隨機Hopf分岔行為. 運用.Ecopath with Ecosim

3、營養(yǎng)通道模型,以捕撈作為隨機擾動,分別研究了在上行,下行及混合控制等三種控制模式下海洋生態(tài)系統(tǒng)中多穩(wěn)態(tài)吸引子的存在性.另一方面,通過改變捕撈的營養(yǎng)層次組(從中間營養(yǎng)層次組到高等營養(yǎng)層次組)研究了生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)層次組的變化對于多穩(wěn)態(tài)吸引子存在性的影響.研究結果表明,在所研究的海洋生態(tài)系統(tǒng)中確實存在著多穩(wěn)態(tài)吸引子,當控制模式為下行控制方式時,系統(tǒng)更容易存在多穩(wěn)態(tài)吸引子.當捕獲營養(yǎng)層次組變化時,多吸引子出現(xiàn)的概率變化不大,但具有多吸引子的模型