考慮到浮游生物在海洋中的增長和繁殖過程不可避免地受到環(huán)境不確定因素的影響,基于三種不同的控制機(jī)理,本文建立了幾類隨機(jī)浮游生物增長模型,包括隨機(jī)營養(yǎng)鹽-浮游植物模型、隨機(jī)浮游植物-浮游動物模型以及隨機(jī)營養(yǎng)鹽-浮游植物-浮游動物模型.運(yùn)用隨機(jī)微分方程理論和模糊集理論,研究了模型的持續(xù)性、滅絕性和遍歷平穩(wěn)分布的存在性,重在揭示環(huán)境波動對浮游生物生存性的影響,并探討了藻類周期性爆發(fā)的機(jī)制,為尋求藻類爆發(fā)的預(yù)防和控制措施提供理論依據(jù).具體內(nèi)容如下:首先,基于上行控制機(jī)理,考慮到有毒藻類、季節(jié)波動和營養(yǎng)循環(huán)過程中存在時間滯后等因素,建立了三類受白噪聲干擾的隨機(jī)營養(yǎng)鹽-浮游植物模型,得到了浮游植物持續(xù)與滅絕的條件,并證明了模型平穩(wěn)分布和隨機(jī)正周期解的存在性.利用實(shí)測數(shù)據(jù),對所得到的理論結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬.結(jié)果表明:產(chǎn)毒浮游植物和環(huán)境波動能影響藻類爆發(fā)的峰值,這在對其控制方面起著關(guān)鍵作用;此外,時滯僅影響浮游植物種群的收斂速度,但不影響其穩(wěn)定性.然后,基于下行控制機(jī)理,考慮到環(huán)境污染、有毒藻類和參數(shù)模糊性等因素,建立了三類具有不確定因素影響的浮游植物增長模型.利用Khasminskii理論研究了污染環(huán)... 

【文章來源】：上海理工大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

(a)和(c)表示隨機(jī)模型(2.1.2)和它所對應(yīng)的確定性模型(2.1.1)的解

第二章基于上行控制的隨機(jī)浮游植物增長模型的研究23情形一:固定10.9和0.1,讓2變化.首先選取20.8,經(jīng)計(jì)算知*3.42290.定理2.1.2和2.1.3表明模型(2.1.2)平均持續(xù)且存在唯一的平穩(wěn)分布,如圖2-1所示.顯然,當(dāng)噪聲強(qiáng)度較小時,隨機(jī)模型(2.1.2)的解仍然保持了一定的穩(wěn)定性,并在確定性模型(2.1.1)穩(wěn)定的內(nèi)部平衡點(diǎn)附近震蕩.隨著2的增加,樣本軌道的振幅越來越大.當(dāng)2足夠大時,如選取22.9,則00.0050.由定理2.1.1知浮游植物幾乎必然絕滅.換句話說,大噪聲會導(dǎo)致浮游植物滅絕,從而導(dǎo)致水華的消失,如圖2-2所示.情形二:固定120.2,讓變化.為此,取不同的值,如0,06和08.顯然,這些值都滿足*0,即模型(2.1.2)的平穩(wěn)分布存在且唯一.此外,從圖2-3可以看出當(dāng)相對頻率密度達(dá)到峰值時,隨著毒素釋放率增加,浮游植物的密度卻在逐漸減少.這意味著浮游植物釋放的毒素可以減弱藻類爆發(fā)的密度.圖2-2隨機(jī)模型(2.1.2)和它所對應(yīng)的確定性模型(2.1.1)的解,其中120.9,2.9,0.1.圖2-3隨機(jī)模型(2.1.2)取不同的所對應(yīng)的樣本軌道頻次直方圖.例2.1.2對于模型(2.1.3),設(shè)a(t)a,d(t)d,e(t)e,k(t)k都是常數(shù),其余參數(shù)取值如表2-1所示.另外,假設(shè)(t)10.2sin(t),(t)(10.2sin(t)),120.6,(t)0.0150.05sin(t),(t)0.0140.05sin(t)且2/180.本例

第二章基于上行控制的隨機(jī)浮游植物增長模型的研究23情形一:固定10.9和0.1,讓2變化.首先選取20.8,經(jīng)計(jì)算知*3.42290.定理2.1.2和2.1.3表明模型(2.1.2)平均持續(xù)且存在唯一的平穩(wěn)分布,如圖2-1所示.顯然,當(dāng)噪聲強(qiáng)度較小時,隨機(jī)模型(2.1.2)的解仍然保持了一定的穩(wěn)定性,并在確定性模型(2.1.1)穩(wěn)定的內(nèi)部平衡點(diǎn)附近震蕩.隨著2的增加,樣本軌道的振幅越來越大.當(dāng)2足夠大時,如選取22.9,則00.0050.由定理2.1.1知浮游植物幾乎必然絕滅.換句話說,大噪聲會導(dǎo)致浮游植物滅絕,從而導(dǎo)致水華的消失,如圖2-2所示.情形二:固定120.2,讓變化.為此,取不同的值,如0,06和08.顯然,這些值都滿足*0,即模型(2.1.2)的平穩(wěn)分布存在且唯一.此外,從圖2-3可以看出當(dāng)相對頻率密度達(dá)到峰值時,隨著毒素釋放率增加,浮游植物的密度卻在逐漸減少.這意味著浮游植物釋放的毒素可以減弱藻類爆發(fā)的密度.圖2-2隨機(jī)模型(2.1.2)和它所對應(yīng)的確定性模型(2.1.1)的解,其中120.9,2.9,0.1.圖2-3隨機(jī)模型(2.1.2)取不同的所對應(yīng)的樣本軌道頻次直方圖.例2.1.2對于模型(2.1.3),設(shè)a(t)a,d(t)d,e(t)e,k(t)k都是常數(shù),其余參數(shù)取值如表2-1所示.另外,假設(shè)(t)10.2sin(t),(t)(10.2sin(t)),120.6,(t)0.0150.05sin(t),(t)0.0140.05sin(t)且2/180.本例

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太湖藍(lán)藻爆發(fā)與水溫的關(guān)系的MODIS遙感[J]. 王得玉,馮學(xué)智,周立國,郝景燕,徐曉雄.  湖泊科學(xué). 2008(02)



本文編號：3293014