赤潮藻類密度演化的動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、赤潮是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的一種異常現(xiàn)象.它是由海藻家族中的赤潮藻在特定環(huán)境條件下爆發(fā)性地增殖造成的，造成海洋嚴(yán)重污染.赤潮的成因首先是攜帶大量無機(jī)營養(yǎng)鹽和有機(jī)物的工業(yè)廢水和生活污水排入海洋所引起的海水富營養(yǎng)化，它是赤潮形成的物質(zhì)基礎(chǔ).
　　扁面角毛藻屬于溫帶沿岸種，低溫季節(jié)很普遍，在我國沿岸均有分布，引入大型生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，在剖析其生態(tài)子系統(tǒng)建模原理的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，抓住藻類的生態(tài)特征，以藻類生消及其相關(guān)營養(yǎng)鹽變化過

2、程為建模核心，建立整體生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，在考慮系統(tǒng)外部環(huán)境驅(qū)動(dòng)變量條件下，來研究生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)狀態(tài)量的變化.
　　基于營養(yǎng)物質(zhì)、角毛藻、藻類Ⅰ（具有適當(dāng)外部補(bǔ)充的藻類）三者之間的生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，利用Routh-Hurwitz判別法，對(duì)模型的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性從理論上做了分析和判斷.在此基礎(chǔ)上，選取模型方程中關(guān)鍵參數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)增長率作為變量，結(jié)果表明系統(tǒng)發(fā)生了Hopf分岔.通過對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)，具體確定了發(fā)生

3、Hopf岔時(shí)的值，從而闡明了關(guān)鍵參數(shù)在模型中的控制作用.分析系統(tǒng)產(chǎn)生分岔及混沌現(xiàn)象的演化機(jī)理，進(jìn)而得到控制赤潮爆發(fā)的參數(shù)閾值.
　　基于營養(yǎng)物質(zhì)、藻類、浮游動(dòng)物三者之間的生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)模型的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性從理論上做了分析和判斷，得到系統(tǒng)穩(wěn)定性條件.通過對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.由于環(huán)境噪聲對(duì)生態(tài)的影響不可避免，分析了生態(tài)環(huán)境中的隨機(jī)干擾對(duì)種群演化的影響，考慮了環(huán)境噪聲的不同情況，針對(duì)被捕