当前位置:主页 > 科技论文 > 数学论文 >

几类浮游生物生态系统的扩散和时滞动力学机理

发布时间:2018-06-07 21:24

  本文选题:扩散 + 时滞 ; 参考:《温州大学》2016年硕士论文


【摘要】:水体富营养化引起的赤潮和水华等生态灾害问题受到广泛的关注,其产生的机理成为国内外研究热点问题之一。本论文基于泛函微分方程、偏微分方程和水域生态学等相关理论知识,探讨了几类浮游生物生态系统的扩散和时滞动力学机理。本文首先构建了一类浮游植物-浮游动物生态系统,研究其扩散动力学机理。主要分析了生态系统正平衡点的存在性和稳定性、Hopf分支的存在性和发生图灵失稳的临界条件,这些理论推导工作为后续相关动力学模拟提供了理论指导。数值模拟结果验证了理论分析的正确性和可行性,并进一步说明了该生态系统具有复杂的扩散动力学机制。其次,解析了具有Holling-type II和Beddington-DeAngelis功能反应项的浮游植物-浮游动物生态系统的扩散动力学机制。主要探究了生态系统平衡点的局部和全局渐近稳定性,推导出浮游植物种群和两类浮游动物种群可以共存的临界条件,并进一步探究出该生态系统存在非常数稳态解的关键条件。此外,分析结果表明:该生态系统在没有考虑扩散因素的条件下,其正平衡点是局部渐近稳定的;而在考虑扩散因素时,这个平衡点将变为不稳定,继而该生态系统产生非常数稳态解。最后,研究了一类营养盐-浮游植物-浮游动物生态系统的时滞动力学机理。基于中心流形定理和泛函微分方程理论,推导出生态系统正平衡点的稳定性和Hopf分支存在性。理论结果表明时滞对生态系统正平衡点稳态转换具有重要影响。数值模拟结果表明该生态系统正平衡点稳态转换次数是可求的。同时,以时滞为控制变量,模拟生态系统动力学性态演化进程,结果表明时滞对生态系统的动力学性态具有强烈的影响机理。
[Abstract]:The ecological disasters such as red tide and Shui Hua caused by eutrophication of water have been paid more and more attention, and its mechanism has become one of the hot research topics at home and abroad. Based on functional differential equations, partial differential equations and water ecology, the diffusion and time-delay dynamics of several plankton ecosystems are discussed in this paper. In this paper, a class of phytoplankton zooplankton ecosystem was constructed and its diffusion dynamics was studied. The existence and stability of the positive equilibrium point of ecosystem and the existence of Hopf bifurcation and the critical conditions for Turing instability are analyzed. These theoretical deductions provide theoretical guidance for the subsequent dynamic simulation. The numerical simulation results verify the correctness and feasibility of the theoretical analysis and further illustrate the complex diffusion dynamics mechanism of the ecosystem. Secondly, the diffusion dynamics of phytoplankton zooplankton ecosystem with Holling-type II and Beddington-DeAngelis functional response terms were analyzed. In this paper, the local and global asymptotic stability of the equilibrium point of ecosystem is studied, and the critical conditions for the coexistence of phytoplankton population and two species of zooplankton populations are derived. Furthermore, the key conditions for the existence of non-constant steady-state solutions in the ecosystem are further explored. In addition, the results show that the positive equilibrium point of the ecosystem is locally asymptotically stable without considering the diffusion factor, and the equilibrium point becomes unstable when the diffusion factor is considered. In turn, the ecosystem produces a non-constant number of steady-state solutions. Finally, the delay dynamic mechanism of a class of nutrient-phytoplankton-zooplankton ecosystem is studied. Based on the central manifold theorem and the theory of functional differential equations, the stability and Hopf bifurcation of positive equilibrium point of ecosystem are derived. The theoretical results show that the time-delay has an important effect on the steady state transition of the positive equilibrium point of the ecosystem. The numerical simulation results show that the number of steady-state transitions of the positive equilibrium point of the ecosystem can be obtained. At the same time, time delay is used as control variable to simulate the evolution process of ecosystem dynamics. The results show that time delay has a strong influence mechanism on ecosystem dynamics.
【学位授予单位】:温州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O175

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵士洞;新千年生态系统评估──背景、任务和建议[J];第四纪研究;2001年04期

2 魏贵红,魏林,王智;解说生态系统[J];内蒙古林业;2001年09期

3 施晓清,赵景柱,吴钢,欧阳志云;生态系统的净化服务及其价值研究[J];应用生态学报;2001年06期

4 龙华;;长江生态系统的形成及其保护——Ⅱ.长江生态系统的保护与立法[J];湖北农学院学报;2003年04期

5 张乃莉,王娓,郭继勋;吉林省生态系统服务价值评估[J];生态科学;2004年03期

6 Jerry Melillo;岳天祥;;《中国西部生态系统综合评估》评述二[J];地理学报;2006年01期

7 张永民;赵士洞;;生态系统可持续管理的对策[J];地球科学进展;2007年07期

8 于文金;;地震灾害对四川省区域生态系统危害及损失评价[J];生态学报;2008年12期

9 郝云龙;王林和;张国盛;;生态系统概念探讨[J];中国农学通报;2008年02期

10 刘丽梅;;生态系统的服务功能与价值评估浅析[J];干旱区资源与环境;2009年02期

相关会议论文 前10条

1 王瑛;孙振华;;人才生态系统揭示[A];区域人才开发的理论与实践——港澳台大陆人才论坛暨2008年中华人力资源研究会年会论文集[C];2008年

2 陈六君;;生态系统突变及其理论研究进展[A];“资源环境与区域发展中的计算问题”研讨会论文集[C];2006年

3 张正春;安黎哲;王勋陵;;关于生态系统的“生态穴”模型[A];中国生物学史暨农学史学术讨论会论文集[C];2003年

4 冯剑丰;;生态系统多稳态理论及应用研究进展[A];第五届中国青年生态学工作者学术研讨会论文集[C];2008年

5 王X;;生态系统的预启动机制[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年

6 柏智勇;章建文;;生态系统的若干控制问题研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年

7 覃开展;周全连;;关于建立生态系统价值“双值法”评估体系的探讨[A];2005年中国科协学术年会26分会场论文集(1)[C];2005年

8 孙艳青;张海燕;王颖;;生态系统调节、保护功能的量化分析——以某高速公路生态验收调查为例[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年

9 郑贵鸿;;石家庄市生态系统服务价值动态评估[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2010年

10 任海;唐小焱;彭少麟;;退化海岛生态系统的恢复[A];第七届全国海洋湖沼青年学者学术研讨会论文摘要集[C];2000年

相关重要报纸文章 前10条

1 ;生态系统恶化威胁人类健康[N];中国气象报;2000年

2 广东省鹤山市农信联社 彭立文;构建农信生态系统 实现共同联动发展[N];中国农村信用合作报;2014年

3 记者  董映璧;俄开发出最优生态系统存在模型[N];科技日报;2006年

4 刘恕;1360名科学家认为地球不“健康”[N];科技日报;2005年

5 本报记者 张晓丽;生态系统可持续是生命延续的前提[N];辽宁日报;2011年

6 本报记者 蔡岩红;80%近岸生态系统亚健康或不健康[N];法制日报;2013年

7 徐旭忠;消失的鱼群:长江生态系统的“病危通知书”[N];新农村商报;2013年

8 景爱;森林是陆地生态系统的主体[N];中国绿色时报;2003年

9 红尘 学红;生态系统恶化危及人类健康[N];中国绿色时报;2006年

10 刘平;提升可持续发展综合国力[N];中国信息报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 刘春雨;省域生态系统碳源/汇的时空演变及驱动机制[D];兰州大学;2015年

2 王勇;时滞浮游生态系统的分支动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

3 曾琳;区域发展对生态系统的影响分析模型及其应用[D];清华大学;2015年

4 叶属峰;大型工程对长江河口近岸海域生态系统的影响及机理研究[D];上海交通大学;2005年

5 关峻;复杂生态系统的无标度理论研究及其实证分析[D];武汉理工大学;2006年

6 陶金;中国耕地生态系统运行效应与响应[D];中国地质大学(北京);2013年

7 方显瑞;杨树人工林生态系统碳交换及其环境响应[D];北京林业大学;2011年

8 陈洪全;滩涂生态系统服务功能评估与垦区生态系统优化研究[D];南京师范大学;2006年

9 张学真;城市化对水文生态系统的影响及对策研究[D];长安大学;2005年

10 范学忠;崇明东滩基于生态系统的海岸带管理[D];华东师范大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 任钇蒙;河南省种植业生态系统能值分析[D];中南林业科技大学;2015年

2 吕赛霞;Web 2.0服务生态系统的挖掘与分析[D];湖南科技大学;2015年

3 张端;具有持续性生态系统的网络拓扑结构[D];江苏大学;2016年

4 赵倩竹;东莞市城市化建设对生态系统服务功能影响评价研究[D];东北林业大学;2016年

5 李想;长白山生态功能区生态功能评价[D];延边大学;2016年

6 卢雯;广西沿海地区社会—生态系统脆弱性评价研究[D];广西师范学院;2016年

7 王艳庆;洗护生态系统构建及其健康评价体系研究[D];东华大学;2017年

8 王贝贝;几类浮游生物生态系统的扩散和时滞动力学机理[D];温州大学;2016年

9 韦金昌;复杂生态系统的广义信息熵理论及应用[D];天津大学;2009年

10 丁易;重庆黔江区森林生态系统服务价值评估及其生态系统管理研究[D];西南师范大学;2003年



本文编号:1992850

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/1992850.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户128f5***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com