在中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時,海洋富營養(yǎng)化狀況日益嚴(yán)重。中國近海海域的赤潮的發(fā)生頻率及影響規(guī)模都在不斷擴(kuò)大。探究赤潮藻類生態(tài)系統(tǒng)的動力學(xué)演化過程無疑是探索赤潮發(fā)生機(jī)理的重要環(huán)節(jié)之一。本文應(yīng)用非線性隨機(jī)動力系統(tǒng)理論,對赤潮藻類的生態(tài)系統(tǒng)的演化過程進(jìn)行了研究。本文針對渤海的典型藻類及其生態(tài)環(huán)境因素的特點做了分析,完成了以下工作。1.首先提出并建立了隨機(jī)增維精細(xì)積分法,該方法可用于計算、模擬非線性隨機(jī)動力系統(tǒng)的數(shù)值解以及系統(tǒng)的可視化研究。2.首先提出并建立了夜光藻、硅藻的多種群赤潮藻類非線性隨機(jī)動力學(xué)生態(tài)模型。運(yùn)用了隨機(jī)平均法結(jié)合擴(kuò)散過程的邊界理論、不變測度理論、Lyapunov指數(shù)以及FPK方法等四種方法分析了隨機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分岔及產(chǎn)生隨機(jī)Hopf分岔的分岔參數(shù)值,得到了隨機(jī)Hopf分岔的位置隨參數(shù)值漂移的變化規(guī)律。運(yùn)用隨機(jī)增維精細(xì)積分法對隨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行模擬,驗證了理論分析得到的結(jié)論的正確性。3.綜合考慮渤海灣海域典型營養(yǎng)鹽濃度,浮游植物密度（藻類）,浮游動物密度以及碎屑濃度等因素,建立了非線性生態(tài)動力學(xué)的食物鏈模型;并在考慮了隨機(jī)因素后,提出并建立了非線性隨機(jī)動力學(xué)模型。在分析非線性生態(tài)動力學(xué)... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 赤潮概述
        1.1.2 赤潮形成原因及過程
    1.2 赤潮危害及其主要分布
        1.2.1 赤潮的危害
        1.2.2 赤潮的主要分布
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要工作
第二章 隨機(jī)動力系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論
    2.1 隨機(jī)平均法與隨機(jī)微分方程
        2.1.1 隨機(jī)平均原理
        2.1.2 隨機(jī)微分方程與FPK(Fokker-Planck-Kolmogolov)方程
    2.2 隨機(jī)動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與李亞普諾夫指數(shù)的計算
    2.3 一維擴(kuò)散過程的邊界分析
        2.3.1 邊界的分類
        2.3.2 奇異邊界(singular boundary)
    2.4 二維Markov 隨機(jī)過程的概率密度函數(shù)計算
第三章 隨機(jī)動力系統(tǒng)的增維精細(xì)積分法
    3.1 前言
    3.2 隨機(jī)動力系統(tǒng)的增維精細(xì)積分法
    3.3 隨機(jī)增維精細(xì)積分法應(yīng)用舉例
第四章 多種群赤潮藻類非線性隨機(jī)動力學(xué)模型的穩(wěn)定性及分岔研究
    4.1 多種群赤潮藻類非線性隨機(jī)動力學(xué)模型的建立
    4.2 非線性隨機(jī)動力學(xué)模型的隨機(jī)平均系統(tǒng)
    4.3 以擴(kuò)散過程邊界理論分析隨機(jī)平均系統(tǒng)性態(tài)
        4.3.1 系統(tǒng)在μ_3 = 0 時的性態(tài)分析
        4.3.2 系統(tǒng)在μ_3 ≠0 時的性態(tài)分析
        4.3.3 綜合分析
    4.4 隨機(jī)系統(tǒng)的隨機(jī)Hopf 分岔
    4.5 非線性隨機(jī)動力系統(tǒng)的李亞普諾夫(Lyapunov)指數(shù)
    4.6 隨機(jī)平均系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的概率密度函數(shù)
    4.7 非線性隨機(jī)動力系統(tǒng)隨機(jī)平均后的數(shù)字模擬
    4.8 多種群赤潮藻類非線性隨機(jī)動力系統(tǒng)的數(shù)字模擬
        4.8.1 確定系統(tǒng)模擬
        4.8.2 隨機(jī)系統(tǒng)的模擬
    4.9 本章總結(jié)
第五章 渤海赤潮藻類食物鏈模型的非線性動力學(xué)研究
    5.1 赤潮藻類食物鏈模型的建立
    5.2 赤潮藻類生態(tài)動力學(xué)的穩(wěn)定性分析
    5.3 赤潮藻類食物鏈模型的高維Hopf 分岔
        5.3.1 確定系統(tǒng)在a=0 ．28 時穩(wěn)定性分岔區(qū)域
        5.3.2 系統(tǒng)各類分岔性態(tài)的數(shù)字模擬
    5.4 赤潮藻類食物鏈非線性隨機(jī)模型分析
    5.5 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況的說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]FPK方程的近似閉合解[J]. 戎海武,孟光,王向東,徐偉,方同.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2003(03)
[2]非線性動力方程的增維精細(xì)積分法[J]. 張素英,鄧子辰.  計算力學(xué)學(xué)報. 2003(04)
[3]多種群赤潮生態(tài)模型的非線性動力學(xué)研究[J]. 王洪禮,馮劍豐,李超,沈菲.  天津大學(xué)學(xué)報. 2003(04)
[4]赤潮藻類營養(yǎng)鹽限制方程的非線性動力學(xué)研究[J]. 王洪禮,李超,馮劍豐,孫景.  海洋技術(shù). 2003(01)
[5]渤海赤潮藻類生態(tài)動力學(xué)模型的非線性動力學(xué)研究[J]. 王洪禮,馮劍豐,沈菲.  海洋技術(shù). 2002(03)
[6]二階隨機(jī)參激系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)和穩(wěn)定性[J]. 戎海武,孟光,徐偉,方同.  振動工程學(xué)報. 2002(03)
[7]隨機(jī)擾動間斷動力系統(tǒng)的極限性質(zhì)及其應(yīng)用[J]. 張志祥.  數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識. 2002(04)
[8]實際海域的赤潮生消過程數(shù)值模擬[J]. 許衛(wèi)憶,朱德弟,張經(jīng),董禮先,陳耕心.  海洋與湖沼. 2001(06)
[9]一類隨機(jī)分叉系統(tǒng)概率1分叉研究[J]. 劉先斌.  固體力學(xué)學(xué)報. 2001(03)
[10]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報浮游植物生長趨勢的研究[J]. 吳京洪,楊秀環(huán),唐寶英,張展霞,李錦蓉.  中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2000(06)

碩士論文
[1]渤海赤潮生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)與預(yù)測研究[D]. 馮劍豐.天津大學(xué) 2004



本文編號：3636999