一、GLOBAL STABILITY FOR MICHAELIS-MENTEN SINGLE-SPECIES GROWTH EQUATIONS(论文文献综述)
马龙龙[1](2021)在《植被重建背景下盐池荒漠草原不同尺度碳水循环及耦合特征》文中提出准确掌握陆地生态系统与大气之间碳水循环规律及其耦合特征是当前全球变化生态学研究的关键问题。干旱半干旱地区的生态系统碳水循环是全球陆气物质能量交换的重要组成部分,而且对气候变化和人类活动高度敏感,因此,了解干旱半干旱地区不同尺度的生态系统碳水耦合规律及其变化,对全球气候变化和碳水平衡研究具有重要的意义。宁夏盐池县通过种植中间锦鸡儿(Caragana liouana)等灌木进行生态治理,逐渐形成了人工灌丛景观,地表植被也由草本转变为灌丛结构,从而对生态系统的物质和能量循环过程带来影响,进而改变地表碳水循环过程。但现有研究多关注生态治理的表观效益,较少定量探究人类活动所引起的生物物理过程,导致现有以灌木种植为主的干旱半干旱地区生态治理工程缺乏生态水文学基础。可见,研究植被重建背景下盐池荒漠草原的碳水循环特征及其驱动机制,不但能够揭示人为活动背景下干旱半干旱地区生态系统碳循环和水循环的过程机制,还可指导区域生态治理的生产实践。因此,本文以植被重建背景下盐池荒漠草原为研究对象,利用原位连续观测的涡度相关系统和茎流-蒸渗仪数据以及长时间序列的遥感数据,从不同的尺度分析了盐池荒漠草原的中间锦鸡儿灌丛生态系统和盐池区域尺度的碳水循环及其耦合特征,并探讨了不同尺度驱动碳水循环及其耦合指标(WUE)的主要生物环境控制因子。主要结果及认识如下:(1)利用涡度相关系统,研究了人工灌丛生态系统的碳循环特征。荒漠草原种植中间锦鸡儿等灌木后形成的人工灌丛生态系统在生长季是一个明显的碳汇,碳通量的收支状态易受降水总量和季节分布的影响。光合有效辐射(PAR)是白天净生态系统碳交换(NEEdaytime)的主要生物环境控制因子,两者呈直角双曲线光响应,同时两者之间也受其他因子的影响,其中最适于光合作用的气温(Ta)和饱和水气压差(VPD)的范围分别是20<Ta≤25和1<VPD≤2;而土壤含水量(SWC)会对光合作用起到促进作用。夜间的生态系统呼吸受Ta和SWC的影响显着,同时生长季发生的高温干旱事件会降低生态系统呼吸的温度敏感性。(2)利用茎流-蒸渗仪法,研究了生态系统尺度的水循环特征。荒漠草原人工灌丛生态系统的蒸散(ET)及其组分结构可以利用茎流-蒸渗仪法能够有效测量,在观测期内(2018年5-8月)灌丛生态系统晴天的日内灌木蒸腾速率和丛下蒸散速率均呈单峰形态;整个观测期的丛下总蒸散量(182.5 mm)是明显大于灌木的总蒸腾量(83.6mm),可见丛下蒸散是生态系统蒸散的主要形式,同时观测期间生态系统总蒸散耗水量(266.1 mm)大于同期的降水补给量(222.6 mm),陆面水分收支处于亏缺状态;净辐射是影响蒸散最主要、最直接的环境因素,且能够对其它因子产生影响进而对生态系统蒸散产生作用。(3)基于站点观测数据,分析了生态系统尺度的碳水耦合特征。生态系统碳水耦合指标——水分利用效率(WUE)在生长季(日和月尺度)的变化波动较少,受总初级生产力(GPP)和蒸散(ET)波动的影响明显。通过综合分析得出,月尺度的生态系统碳水通量(GPP和ET)及其耦合特征(WUE)主要受太阳辐射(Rg)、气温(Ta)、水汽压亏缺(VPD)和叶面积指数(LAI)等生物环境因子的驱动,但作用强度因生理生态机制的差异而不同。(4)通过遥感监测,从区域尺度上研究了盐池荒漠草原的碳水循环特征。盐池县近20年的植被GPP和净初级生产力(NPP)均呈显着上升趋势,多年平均值分别为232.83和186.48 g C m-2,在年际尺度分别以每年7.25和5.83 g Cm-2的速率显着增加;年内GPP和NPP呈明显的单峰形态分布,生长季和非生长季的差异较大;近20年盐池县的多年平均GPP和NPP的空间分布呈相似的特征,均因地表覆盖类型的差异而产生较强的空间异质性。近20年盐池县的地表蒸散年际波动较大,多年平均ET和潜在蒸散(PET)分别为194.91和1348.75 mm;值得注意的是近20年的PET呈下降趋势,而ET呈上升趋势,两者变化趋势相反,存在相悖关系。PET明显大于ET,两者的多年平均差值为1153.84 mm,可见盐池县气候干旱,潜在的蒸散力巨大。但因降水量少,水分供应匮乏,可供生态系统消耗的水资源不足,陆气间实际水汽交换强度较低。(5)基于遥感空间数据,分析了盐池荒漠草原区域尺度的碳水耦合特征。近20年盐池县荒漠草原的碳水耦合指标—水分利用效率(WUE)平均值以每年0.0046gC kg-1 H2O的速率减少,但未通过显着性检验,在气候因素和人类活动的双重干扰下,WUE的年际波动较大。在空间上,盐池WUE存在较强的异质性,这与区域生态系统生产力和区域蒸散的强空间异质性有关;近20年来盐池有45.04%的区域其WUE呈上升趋势,54.96%的区域其WUE呈下降趋势。Hust指数显示,未来全县61.24%的区域中WUE的变化趋势将与过去—致。统计发现,不同土地利用类型的WUE在不同的研究时段表现出明显的差异。
罗敏[2](2021)在《非线性动态网络的组合调控与控制策略研究》文中研究表明自然界中的大部分日常活动都是由非线性系统构成的.当这些系统的各个部分互相干扰、合作或竞争时,就会发生非线性的相互作用.因此,非线性系统就是一个输出变化和输入变化之间的差异不成正比的系统.正是由于这一重要性质,非线性问题引起了工程师、生物学家、物理学家、数学家等学者们的兴趣.常见的非线性系统的动力学行为有混沌、多稳态、孤子、极限环和自激振荡等.这些常见的动力学行为,对研究生物分子动态网络的组合调控或控制策略非常重要.而用于分析这些动力学行为的理论方法主要有分支理论、摄动理论、突变理论和耗散理论等.本文正是利用这些非线性系统的理论知识对非线性系统的组合调控和控制策略问题进行研究.本文的工作主要集中在以下四个问题(其中前两个问题是组合调控方面的研究,后面两个问题是控制策略方面的分析):一、首先,我们研究了基于分支理论检测具有协同性的组合摄动问题.对于非线性系统,我们提出了一种利用分支理论,定量的检测组合摄动的协同作用的方法.在该方法中,我们将外界药物的输入视为一种对系统中参数的摄动,然后根据动力系统对微扰的响应,可以将系统中的所有参数分为两组.我们将两组中的任意参数两两组合,便可以获得三种类型的组合,通过双参数分岔曲线和等效线的相对位置就可以检测到每个组合的协同性.为了证明该方法的有效性,我们将该方法应用于上皮-间质转化(EMT)网络,并得到了很好的验证.该方法对于组合药物的合理设计和其他类型的组合调控都具有一定的理论指导意义.二、其次,我们研究了如何在疾病相关分子网络中筛选具有协同性的药物靶标组合.与基于单一靶标的药物相比,基于组合靶标的药物不仅可以克服基于单一药物靶标药物的许多局限性,而且可以更有效、更安全地治疗疾病.我们提出了一种新的策略,可根据对单一药物靶标的分类,筛选疾病网络中两种药物靶标的协同组合.该方法试图先确定单个摄动措施的敏感性,然后确定可以使疾病网络状态切换到所需正常状态的组合摄动,进一步检测组合摄动对应的药物靶标组合的协同性.我们将该策略应用于花生四烯酸代谢(AA)网络,在这个网络中,我们共发现了十八对具有协同性的药物靶标组合,其中五对已被生物学或医学实验证明是可行的.三、然后,我们研究了对非线性动态网络的脉冲控制.我们通过构建脉冲控制函数,提出了一个非线性动力系统的离散控制策略.该策略通过离散的方式控制网络中适当的节点,实现从疾病状态到健康状态的切换.为了证明该策略的有效性,我们将其应用于两个具有多稳态的生物分子网络:上皮-间质转化(EMT)网络和Notch-Delta-Jagged信号通路.在理论上,该策略不仅可以用于指导更可行的药理学设计,而且还可以应用于生物学,医学和其他领域的多稳态系统的动力学分析.四、最后,我们研究了外界药物的摄入对COVID-19感染模型阈值的影响.我们通过建立关于未感染的健康细胞,被感染的细胞和COVID-19三者之间的数学模型来分析抗病毒药物对COVID-19感染的影响,这里的抗病毒药物摄入函数有周期函数和脉冲函数.通过理论分析,我们证明了当基本再生数R0小于1时,系统的无病平衡点是全局渐近稳定的,这意味着患者可以从疾病中康复.当R0大于1时,COVID-19感染将持续存在.由于R0的表达式与药物摄入函数中的参数息息相关,所以我们可以根据R0与药物摄入参数之间的关系,以及R0与COVID-19感染状态之间的关系来找到调控COVID-19疾病状态的方式.这项研究可以为如何药物控制COVID-19的感染提供理论指导,还可以帮助我们进一步了解病毒感染系统的动态复杂性.
曾渭贤[3](2020)在《树种多样性对亚热带森林细根产量的影响机制研究》文中认为生物多样性与生态系统功能之间的关系是现代生态学的研究前沿和热点。生物多样性增加有利于提高生态系统功能、生态系统服务和稳定性。目前,生物多样性对地上生态系统功能的调控机理已较为清晰,主要包括选择效应和互补效应。但生物多样性与地下生态过程之间的关系及其影响机制的研究仍较为缺乏。主要原因表现在两个方面:(1)识别地下根系的树种归属较为困难,缺乏有效的方法对植物群落地下结构进行研究;(2)土壤水分、养分和质地的空间异质性强,使得植物地下空间结构比地上空间结构更为复杂。因此,细根(直径小于2 mm)树种归属识别技术,地下细根组成及空间分布的研究,对解析生物多样性与地下生态过程之间的关系及其影响机制极为重要。本研究在中国湖南省长沙县大山冲国有林场的三个典型的亚热带次生林(针阔混交林,阔叶林以及常绿阔叶林)中,选择树种多样性梯度(1-12个树种)样方,采用根钻法以及生长芯发收集细根样品测定细根产量,采用分子生物学方法识别细根树种归属,研究亚热带森林地下细根的树种组成和相对比例,明确生物多样性对细根产量的影响,解析选择效应(树种因素、根系增殖策略)和互补效应(空间资源分区、养分利用)对地下产量的作用。主要研究结果如下:(1)建立了识别细根树种归属的分子生物学方法。针对亚热带森林6个优势树种,成功开发了 6对特异性引物,并利用荧光定量(qPCR)方法准确地识别混合细根样品的树种归属以及预测各树种相对比例。同时,针对亚热带森林树种(数量>6种),还开发了通用引物标记法来识别地下细根树种归属并预测树种的相对比例。比较亚热带森林58个常见树种的trnL(UAA)内含子和rbcLa基因片段,确认rbcLa基因片段更适用于识别亚热带森林树种。证实利用基于rbcLa基因片段的通用引物标记法能准确检测野外亚热带森林地下树种多样性以及各个树种的相对比例。(2)探讨了多种生物多样性指标与细根生物量之间的关系。选取了 4种生物多样性指标(物种多样性指数、功能多样性指数、群落的特征加权平均数指数和系统发育多样性指数),发现物种多样性指数与细根生物量变化的关系拟合较好(p=0.004),物种多样性对地下生态过程的解释度比其他三个指标更高,这与先前的地上研究结论不一致,表明地下生态系统与地上生态系统不同,因此应该加强对地下生态系统的探讨。研究发现,群落的特征加权平均数指数对地下生物量的预测能力极强(p=0.032),而功能多样性指数与地下生物量相关性不显着(p>0.05),表明生物量比率假说比生态位互补假说能更准确解释亚热带森林生物多样性对细根生物量的影响。(3)研究了细根生物量与地上树种多样性之间关系的主要调控机制。研究发现,表层土壤细根生物量随地上树种多样性的增加而增加(p=0.003),但这一“超产”现象并非由细根的空间资源分区所致。在养分丰富的区域,植物的地下生长表现出对称增殖策略。此外,细根生物量取决于地上树种多样性和林分密度之间的交互作用(p=0.038),表明林分密度和生物反馈应被视为亚热带森林地下细根生物量的重要驱动因素。(4)分析了树种多样性对细根年生产力的影响机理。研究发现在表层土壤和深层土壤,细根年生产力均随树种多样性增加而增加。在树种多样性较为丰富的森林,细根年生产力与优势树种(选择效应)具有显着相关性,植物的地下生长表现出不对称根系增殖策略,土壤磷(P)限制有利于增强选择效应,表明细根年生产力取决于树种多样性,林分密度和土壤磷三者之间的交互作用(p=0.011)。细根生物量的变化规律与细根年生产力不同。首先,细根生物量的“超产”现象仅出现在表层土壤,且根系表现出对称增殖策略。而细根年生产力的“超产”现象不仅出现在表层土壤,还出现在深层土壤,且根系表现出不对称增殖策略。其次,细根生物量受地上树种多样性和林分密度之间交互作用的影响,而细根年生产力则受到树种多样性,林分密度和土壤磷三者交互作用的影响。
孙慧静[4](2018)在《离散神经元系统的动态分析及聚合行为研究》文中研究指明本文对离散神经元系统的动态行为及聚合行为展开了研究.主要包括以下三个方面的内容:分别运用定性理论分析和数值分析的方法研究混沌Rulkov神经元模型的动态行为;研究两个相同和异质的混沌Rulkov神经元组成简单网络的完全同步(complete synchronization)、期望同步(anticipated synchronization)和滞后同步(lag synchronization)等;研究究N个耦合Rulkov神经元复杂网络的完全同步、同步转迁模式以及时空斑图演化.具体内容如下:第一章分别介绍研究背景及意义、国内外的研究现状以及本文的研究内容与方法.第二章介绍本论文所用到的基础知识,主要包括神经元系统简介和动态系统简介.第三章首先研究不动点的稳定性和可能存在的分岔曲线,并描绘了第一类参数平面图.运用中心流形定理分析Rulkov神经元倍周期分岔的存在性.其次,通过数值计算得到了另外两类参数平面图,其中第二类参数平面图称作等周期图,该图用不同的颜色直观地显示周期点、拟周期点和混沌轨道的稳定区域,发现了 Rulkov神经元模型通往混沌的三条道路以及吸引子共存现象;第三类参数平面图称作最大Lyapunov指数图,这是一种在二维参数平面内直接展示最大Lyapunov指数的图像,通过数值模拟发现了混沌Rulkov神经元有趣的动态现象:混沌区域呈现梳子形状结构并嵌入在周期区域内,混沌梳子形区域所分离的周期区域本身也以加周期(period-adding)分岔自我组织起来,且在每一个周期窗口都出现了倍周期分岔现象.第四章基于主稳定函数(Master stability function,MSF)分析方法,研究两个电耦合混沌Rulkov神经元简单网络的完全同步.通过数值计算的方法得到主稳定函数值并构建了二维参数平面图.结果表明当单个神经元处于静息态和1-周期簇放电时,两个相同电称合的混沌Rulkov神经元有可能达到完全同步;当单个神经元处于混沌簇放电和混沌峰放电时,两个相同电耦合的混沌Rulkov神经元不可能达到完全同步.其次引进皮尔逊相关系数(Pearson’s correlation coefficient)衡量两个神经元完全同步的程度,进一步证实了当单个神经元处于混沌簇放电和混沌峰放电时,无论耦合强度如何变化,两个相同或异质电耦合的混沌Rulkov神经元不可能达到完全同步.最后,基于Active control方法,提出一个同步方案使得两个相同或异质Rulkov神经元均能达到完全同步.该同步方案还可以实现期望同步(anticipated synchronization)和滞后同步(lag synchronization).数值模拟验证了理论分析的正确性以及同步方案的有效性.第五章建立在第四章的基础上,对其内容进行进一步的研究和推广.基于主稳定函数分析方法,研究N个Rulkov神经元耦合网络的完全同步.通过数值计算的方法得到主稳定函数值并构建参数平面图.结果表明对于电耦合的Rulkov神经元网络,当单个Rulkov神经元处于混沌簇放电或者混沌峰放电时,N个电耦合的Rulkov神经元网络不能达到完全同步.此外,找到了一个能够满足主稳定函数值为负值的特殊内联函数.通过数值模拟,证实在这个特定的内联函数下耦合Rulkov神经元网络完全同步的存在性,并发现Rulkov神经元网络在这种特定方式的耦合下产生了有趣的涌现现象(emergent phenomenon).在三种经典的规则网络下,即全局耦合网络、最近邻耦合网络以及星形网络,计算并验证耦合Rulkov神经元网络满足完全同步必要条件的网络节点数和耦合强度的阈值.最后,在三种规则网络中,发现了相同的同步转迁模式以及时空斑图演化模式.
徐耀粘[5](2016)在《中亚热带北部森林生态系统生物量估算与储存机制研究》文中研究说明本文以中亚热带北部森林为研究对象,以获取的解析木、湖南八大公山25公顷监测样地和湖北森林107个样地调查数据为基础,运用了层次贝叶斯、结构方程模型等技术手段,研究了群落尺度上的生物量估算模型构建、现状、分布、驱动机制以及个体水平的碳分配策略和与物种多样性的关系,目的在于探讨亚热带森林的碳在个体、群落和生态系统内的分布和储存机制。本文主要结论如下:1.通过147棵树的地上部分和23个根部构建局域生物量估算模型,在原有模型基础上,我们添加了木材密度和冠幅并检验其作用,发现木材密度能够改进模型而冠幅却不能。另外,我们用本实验数据去验证其他亚热带模型的预测能力,发现大多数模型对于本数据的预测质量都不好,但是模型中有树高变量的比只有胸径模型预测要稳定些。基于此,我们建立一套中亚热带北部常绿落叶阔叶混交林地上和地下生物量模型。2.根据已经建好的模型,估算了湖南八大公山25 ha样地生物量,发现20x20m样方尺度上的生物量平均值是252.7±108.7 Mg/ha。通过空间插值的方法,绘制了森林生物量空间分布图,发现生物量呈斑块化分布,且与地形有较强的相关。同时,我们也发现大树密度可以解释71%的生物量变异,依此,我们应用方差分割发现,地形、空间和生物因子可以解释约64.8%的生物量变异。通过选择函数发现,地形因子中的凹凸度和地形湿度指数以及生物因子中的树密度和个体密度为驱动因子,生物量与凹凸度、树密度和木材密度正相关,与地形湿度指数负相关。影响大树分布的环境因子与生物量相同,只是解释度和相关关系有所差异。3.利用亚热带59个物种的树结构数据,应用层次贝叶斯方法,检验树结构(H-D, H-F, H-W1)在种内、种间和功能群的差异,发现群落水平上的树结构表现出一定的收敛,大部分的物种没有表现出种间差异。通过Kendall秩相关分析树结构随上限径级和光的需求能力在个体生长阶段的变化,发现高大物种有较纤细的树干,在小径级有较浅和窄的树冠,在大径级有较宽和深的树冠;需光物种在在林冠上有较纤细的树干,在中等径级有较宽的树冠。4.利用中亚热带107个森林样地调查数据和土壤、地形、林龄数据,研究了亚热带物种多样性与森林生态系统关系及其驱动机制。发现物种多样性和森林生物量在亚热带是呈现积极的正相关,林龄和海拔与物种多样性和生物量呈现正相关,土壤因子与多样性负相关而与生物量正相关。当加入大树密度后,物种多样性与森林生物量关系从正相关变为负相关,通过比较大树的光需求值,发现这些大树大都是需光物种。因而物种通过大树来进行资源互补来影响森林生态系统功能,而这些大树都是需光物种则表明有较强的选择效应。
曲瑞娟[6](2015)在《不同环境条件下镉对几种水生生物的毒性研究》文中研究说明镉作为一种环境污染物,在前20种优先控制危险物质表单中排名第八位。近年来,一系列人类活动如污水处理、制浆造纸、金属处理等使得镉在水体中的浓度显着增加,这已经引起了人们的广泛关注。进入水体中的镉可以积聚在沉积物中,并在一定条件下重新释放至水中。作为一种生物非必需元素,镉可能危及水生生物包括底栖生物的生长和发育。已有大量研究表明镉对生物的毒性不仅取决于镉的浓度,还与水体化学环境有关。环境因子如硬度、盐度、pH值、可溶性有机质(DOM)、络合剂和其它有机物可通过吸收位点上的阳离子竞争作用或与自由离子发生络合反应等改变镉的形态,影响镉的生物可利用性和毒性。纳米材料还能通过吸附作用影响镉的吸收和毒性。此外,对于不同生物,镉的毒性存在差异,急性或慢性致毒浓度变化可跨越几个数量级。文献检索表明,目前关于不同环境条件下镉对水生生物的毒性研究仍然存在诸多不足和缺陷。在水质因子对镉的毒性影响方面,仅局限于较窄的pH范围,或者只限于单一物种;对于Cd和新型环境污染物[如碳纳米管(CNTs)、全氟辛烷磺酸(PFOS)]的相互作用对水生生物的毒性效应,可用信息仍然非常有限。基于此背景,本论文开展了以下几方面的研究工作,以增强对水环境中镉的毒性的了解:(1)研究了不同pH值下镉对发光菌、大型蚤和锦鲫的毒性。测定了一个相对较宽的pH范围内(pH 5.0、6.0、7.0、8.0和9.0)镉对发光菌和大型蚤的急性毒性,计算了 EC50值,发现镉在酸性条件下的毒性较小,并且与发光菌相比,大型蚤对镉的毒性更为敏感。通过测定抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)]的活性,谷胱甘肽(GSH)的水平和丙二醛(MDA)的含量,评估了0.01和0.1 mg/L的镉在三个pH值下(5.0、7.5和9.0)对锦鲫肝脏抗氧化防御系统的影响,发现暴露1天后,所有试验组的SOD、CAT、GPx、GSH和MDA都未发生明显变化;而暴露7天后,镉溶液在pH 9.0时使鱼体抗氧化酶活性明显受到抑制、GSH水平显着降低及MDA含量普遍增加。急性毒性和氧化应激效应实验结果表明镉在碱性水中对三种生物的毒害作用较酸性大。(2)基于测定主要水质参数改变时镉对发光菌的毒性变化,建立镉的发光抑制毒性预测模型。研究了包括Ca2+、Mg2+、K+、pH值、络合剂EDTA和DOM(一种商用DOM和三种自制DOM)在内的水质因子对镉对发光菌的急性毒性(15min-EC50)的影响。结果发现溶液中Ca2+和Mg2+浓度增加会导致EC50值增加,而K+浓度增加则会减小EC50值。在试验pH范围(pH5.0-9.0),观察到H+能减轻镉的毒性。EDTA及DOM能与Cd2+发生络合反应,从而减小水中镉的生物可利用性。依据测定的毒性数据,采用数理统计方法拟合得到一个模型。经合成水样和天然水样验证后,模型可用于预测较宽水质范围中镉对发光菌的毒性。(3)以大型蚤为受试生物,研究了四种不同类型的CNTs存在时镉的急性毒性(24h-EC50)变化情况。选取单壁碳纳米管(SWCNTs)、多壁碳纳米管(MWCNTs)、羟基化多壁碳纳米管(OH-MWCNTs)和羧基化多壁碳纳米管(COOH-MWCNTs)这四种CNTs,进行详细表征并用于毒性试验。发现当CNTs浓度为10 mg/L时,四种CNTs都能使镉的EC50值下降,表明它们都能增强镉对大型蚤的毒性。进行了浸出液毒性试验、纯化的碳纳米管毒性试验、吸附/解吸试验和积累/净化实验来探索毒性增强的潜在机制。结果表明,非功能化的CNTs(SWCNTs和MWCNTs)的毒性增强效应主要是来源于其中包含的金属催化剂杂质;而功能化的CNTs(OH-MWCNTs和COOH-MWCNTs)对镉有较强的吸附能力,使得更多的镉被摄入大型蚤体内,从而导致毒性增强。(4)以锦鲫为受试生物,研究了Cd和OH-MWCNTs联合作用下镉的生物积累情况以及生物的肝脏氧化应激状态。将金鱼暴露于0.1 mg/L Cd、0.5 mg/L OH-MWCNTs及其混合物溶液3和12天后,分析了鱼鳃、肝脏和肌肉中镉的浓度,并测定了肝脏抗氧化酶(SOD、CAT和GPx)活性、GSH水平和MDA含量。发现暴露期间内镉在鱼体中不断积累,并且三种组织对镉的富集能力大小顺序为:3天时为鱼鳃>肝脏>肌肉,12天时为肝>鳃>肌肉。此外,暴露12天后,Cd+OH-MWCNTs联合暴露组中金鱼肝脏中镉的浓度明显高于镉的单一暴露组。同时,混合物在锦鲫中诱发了严重的氧化应激,因为SOD、CAT和GPx活性明显受抑、GSH水平显着下降、MDA含量明显升高。OH-MWCNTs对Cd的较强吸附作用导致镉的生物可利用性增大是造成联合暴露毒性升高的主要原因。(5)以水丝蚓为受试生物,研究了 Cd和PFOS在不同pH下的联合作用所产生的急性毒性、生物富集和氧化应激效应。测定了三种pH(pH 6.2、7.0和8.0)下PFOS的加入对Cd的急性毒性(48h-LC50)的影响,发现镉的急性毒性随pH从6.2升高到8.0而增强,并且PFOS的加入可提高复合体系的整体毒性。将水丝蚓暴露于这三种pH下的Cd(0.02和0.1 mg/L)、PFOS(0.2和2.0 mg/L)和Cd+PFOS(0.02 + 0.2mg/L和0.1+2.0mg/L)溶液中2天和8天,评估其体内Cd和PFOS的生物积累情况及氧化应激状态,发现Cd和PFOS单独暴露组中水丝蚓体内的Cd和PFOS含量均随暴露介质中污染物质浓度的增加、暴露时间的延长而增大,联合暴露同时降低了生物体内积累的Cd和PFOS含量;Cd和PFOS单独暴露分别在pH 6.2和pH 8.0时对水丝蚓抗氧化防御系统的危害最小,而低浓度和高浓度联合暴露组分别在pH 8.0和pH 6.2对水丝蚓抗氧化防御系统的危害最小;在所研究的pH范围内,氧化应激联合作用主要表现为拮抗作用,这与联合暴露组生物体内的污染物质积累变化情况相一致。
李海侠[7](2014)在《两类生物模型的共存态及数值模拟》文中研究说明近几十年来,各类反应扩散方程受到了很多生物学家和数学家的极大关注,特别是带有不同反应函数和边界条件的捕食-食饵模型.从现实的生物意义上来讲,捕食-食饵模型研究的主要问题是物种能否共存.所以,捕食-食饵模型的平衡态系统成为主要的研究课题.Chemostat是一种用于微生物连续培养的实验装置.在微生物研究中,chemostat被广泛应用于废料处理、微生物的生产、生物制药、污水处理、食品加工及环境污染的控制等领域,因此研究这类模型有非常重要的现实意义.本文基于对捕食-食饵模型和chemostat模型的研究现状,深入系统地研究了两类生物数学模型:捕食-食饵模型(一个食饵和两个捕食者的捕食-食饵模型、带Crowley-Martin功能反应函数的捕食-食饵模型)和非均匀chemostat模型.研究内容包括抛物系统正解的渐近行为、正平衡态解的存在性、惟一性、稳定性和多解性.所涉及的理论方法包括比较原理、上下解方法、扰动理论、不动点指标理论、隐函数定理、正则化理论、分歧理论、Lyapunov-Schmidt分解法和数值模拟等.本文的结构和主要内容如下:第一章介绍了捕食-食饵模型和chemostat模型的背景及研究现状,并列出了后面各章用到的一些预备知识.第二章研究了具有一个食饵和两个捕食者的捕食-食饵模型.首先讨论了平凡解和半平凡解的稳定性并利用比较原理给出了抛物系统灭绝和持续的充分条件.其次,通过计算不动点指标得到了共存解存在和不存在的充分条件.接着,利用空间分解和隐函数定理研究了系统的二重分歧,得到了正分歧解的近似表达式.结果表明,当c1,c2充分小和e1,e2充分大时,三物种能够共存.最后,利用Matlab和差分方法,通过数值模拟验证和补充了上面得到的理论结果.第三章研究了一类带Crowley-Martin反应函数的捕食-食饵模型.首先利用不动点指数理论讨论了正解的存在性,进而讨论了当b1充分小时,系统正解的稳定性和惟一性.其次,利用扰动理论、分歧理论和度理论讨论了当c1充分大时正解的稳定性和多解性.结果显示参数c1对正解的稳定性和解的确切个数有很大的影响.接着,利用隐函数定理和空间分解讨论了系统的二重分歧正解的存在性,并运用扰动理论和Lyapunov-Schmidt分解法得到了二重分歧正解的稳定性.最后,通过数值模拟对本章的理论分析进行了验证和补充.第四章讨论了一类非均匀chemostat食物链模型.首先以b为分歧参数,利用分歧理论研究了发自半平凡解的局部分歧和全局分歧,得到了物种共存的充要条件.其次,运用线性算子的扰动理论和分歧解的稳定性理论研究了一定条件下分歧解的稳定性.最后,利用扰动理论和度理论研究了m2充分大时共存解的惟一性和稳足性,得到了共存解稳定性和惟一性的充分条件.结果表明如果m2充分大,当物种v的最大增长率b在一定范围内时,系统存在惟一的渐近稳定的共存解.
王志强[8](2014)在《云杉属植物异速关系,碳同化效率模型以及化学计量学研究》文中研究指明代谢生态理论(Metabolic Theory of Ecology)认为植物个体的代谢速率(包括呼吸异化速率和光合同化速率)与个体大小的3/4次方呈正比。自该理论提出以来,其异速指数(allometric exponent) 3/4是否具有普适性却受到了极大的挑战。随后,代谢理论创始人Brian J. Enquist等对该理论进行了修正并认为对于植物小个体其代谢速率与个体大小间的异速指数为1,而对于大个体其异速指数为3/4。但其修正后的理论预测是否具有普适性尚不得而知。本研究以云杉9个分类群幼苗为例,通过系统地测定其地上、地下呼吸速率,年均净生产力、叶生物量以及总生物量来研究各特性相互间的异速比例关系(allometric scaling relationship)。结果表明:1)在异化速率方面,云杉属植物9个分类群经环境温度修正的平均单株地上、地下呼吸速率与相应生物量的异速指数分别为0.869和0.809,两者的异速指数均介于代谢异速理论对植物小个体的理论预测值(1)和植物大个体的理论预测值(3/4)之间;2)在同化速率方面,平均单株叶生物量与平均单株年净生产力的异速指数为1.191,平均单株叶生物量与其平均总生物量的异速指数为0.983,两者的异速指数非常符合代谢异速理论对植物小个体代谢速率指数为1的预测;3)不论是植物个体平均地上生物量与地下生物量间的异速指数(1.074),还是经温度修正的平均单株地地上呼吸速率与地下呼吸速率的异速指数(1.154)均很接近理论预测值1,这表明植物个体在没有环境胁迫的条件下,其地上、地卜的物质能量分配应该遵循等速分配原则;4)另外,本研究通过对该云杉属植物9个分类群的自然群落成年树木进行分析,发现其年净生产力与个体大小间的异速指数为1,与代谢理论预测值一致。这些研究结果为代谢理论体系的进一步发展提供了非常重要的理论参考价值。人们通常认为大气中二氧化碳浓度升高是导致全球气候变暖的主要原因之一。因此,如何提高生态系统生产力以及生态系统同化效率日益成为学者们关注的热点。其中,有效方法之一是通过评估不同物种生长季碳同化效率并且为植树造林或生态恢复筛选出具有较高碳同化效率的优势物种,从而相对减少自然生态系统对大气CO2的排放量,增加对大气CO2的吸收同化。本研究基于代谢异速理论,以及直接测定的整株植物瞬时净光合速率和暗呼吸速率;建立了直接预测不同植物物种整个生长季碳同化效率的模型体系。我们利用如上所述云杉属植物9个分类群的整体光合、呼吸速率、年净生产力以及生物量等测定指标,对所建立模型体系中的4个重要假设进行了很好的检验:(ⅰ)二氧化碳通量及能量与个体大小的1次方呈正比,(ⅱ)整株净光合速率、总光合速率以及年净生产力与叶生物量呈正比;(ⅲ)无论是整株瞬时净光合速率、暗呼吸速率,还是总生长速率的异速关系都与温度无关;(ⅳ)瞬时碳同化效率与生长季碳同化效率呈正比关系;且在不同物种中,通过瞬时碳同化效率能够预测生长季碳同化效率。此外,云杉9个分类群之间的瞬时碳同化效率与生长季碳同化效率存在显着差异,且欧洲云杉具有最高的生长季碳同化效率,而天山云杉生长季碳同化效率最低。本研究的理论模型体系和实验方法对评估其他物种生长季碳同化效率以及生态系统的生产力和同化效率具有一定的理论指导意义与实践应用价值。此外,氮、磷元素作为植物代谢化学反应过程中所必需的两种重要元素,且日益受到研究者的广泛关注。植物氮、磷元素的投资策略随着物种生长的差异而变化,同时,遵循基本的化学计量法则。本研究通过测定云杉属植物9个分类群幼苗各组织(根、茎、叶)以及整株碳氮、磷元素,分析氮、磷元素在生物体各组织器官以及整株水平代谢异速关系。研究结果表明:1)各组织器官以及整株碳元素与相应组织器官以及整株氮、磷元素的1次方呈正比;2)各组织器官以及整株呼吸速率与相应组织器官以及整株氮、磷元素的1次方呈正比;3)各组织器官以及整株氮元素与相应各组织器官以及整株磷元素的1次方呈正比。总之,本研究结果并不支持经典的化学计量生长模型,但对化学计量生长模型的进一步补充做出了重要贡献并具有一定的理论指导意义。
董刚[9](2011)在《中国东北松嫩草甸草原碳水通量及水分利用效率研究》文中研究说明陆地生态系统与大气间的碳水交换是物质和能量循环的关键过程,开展植被与大气间碳、水通量的长期观测对人们深入研究和理解全球变化与陆地生态系统碳水循环的相互关系及其控制机理具有重要的意义。本研究以中国东北松嫩草甸草原为研究对象,以涡度相关方法为主要技术手段,以长岭野外实验站四年的碳、水通量及微气象数据为依托,客观评价了涡度相关技术在草甸草原碳、水循环研究中的适用性,完成了通量数据的质量评价和控制,集中探讨了该草地生态系统净碳交换和水分蒸散在不同时间尺度上的变化特征及其驱动机制,对比分析了能量和水量平衡的年际收支差异,以及叶片和系统尺度上的水分利用效率动态。最后对中国东北松嫩草甸草原生态系统碳源/汇强度和格局进行了初步评价。研究结果可概括为以下几个方面:(1)松嫩草甸草原在2007、2008、2009和2010年(19月)生态系统碳收支分别为:-64.2、-160.5、-116.8和-139.9 gC m-2。即使在极端干旱年,该生态系统仍呈明显碳汇,而且碳汇强度高于内蒙古和外蒙中部的典型草原。(2)生长季频繁的干旱和高温胁迫强烈抑制了松嫩草甸草原的光合生产力。土壤水分含量是控制松嫩草甸草原光合生产力的主要环境因子。(3)春旱不仅导致了生产力的下降,而且还使得生物量分配的格局发生了改变。充足的水分不仅有利于地下生物量的积累,还有利于生物量从地上向地下的迁移,从而提高生态系统的稳定性。(4)在松嫩草甸草原,降雨分布模式不仅决定了生态系统碳汇强度,而且还决定了碳的流动方向和能量分配。干旱的强度和持续时间决定了对碳吸收的抑制程度。夏旱虽然延长了春旱对植物生理的影响,但对系统碳吸收的抑制程度相比春旱而言还较低。(5)松嫩草甸草原丰水年的降雨量基本与年蒸散量持平。然而,无论春旱还是夏旱年,松嫩草甸草原的年蒸散量要高于降雨量。系统蒸散所需水分除了一部分来自于降雨,还有一部分通过地下水来补给。降雨和地下水的再分配过程控制着能量通量的季候变化动态。(6)松嫩草甸草原生态系统水分利用效率较典型草原高。而春旱无疑是导致系统蒸散减少的原因,然而,对蒸散的抑制程度相对总生态系统生产力来说还较轻。因此,春旱导致系统水分利用效率的降低是通过抑制碳交换能力实现的,这与典型草原的研究结果不同。(7)土壤水分在春旱年有很大一部分没有用于植物蒸腾,而是以土壤蒸发的形式进入大气。通过Shuttleworth-Wallace双涌源模型得到的结果来看,春旱期间土壤蒸发量在总蒸散量中占有较大的比重,从而降低了系统水分利用效率,此外生长季推迟使得植被蒸腾长时间保持低的水平。强烈的土壤蒸发还会进一步加剧松嫩草甸草原土壤表层盐碱化进程。(8)系统水分利用效率的变化同冠层导度的变化是一致的。干旱造成冠层导度大幅度降低,同时会引起植物根茎导水率的变化,进而影响植物蒸腾,这也被认为是植物在极端环境中的一种自我保护和调节的措施。
吕磊[10](2010)在《滇池水质时空分布模拟及生态系统服务功能价值评价》文中研究指明滇池是云南省最大的淡水湖泊,对昆明市及流域内其他城市的社会经济发展起着举足轻重的作用,但随着城市的发展,滇池污染日益严重,湖泊水质变为劣五类、湖泊生态系统破坏严重。滇池污染已经成为制约城市发展而亟待解决的问题。一套有效的湖泊治理和管理办法,需要建立先进的水质监测和预警系统,必须对水质指标的分布规律予以研究,而水质指标在随机性和结构性上的特征,使得传统的研究方法已经不能满足对湖泊水质指标分布的认识。本文根据2005-2006年每个月在10个观测点上的6种水质指标监测数据,应用地质统计学中的时空变异函数刻画水体水质随机变化中的结构性规律,分析各个水质指标的时间、空间依存关系,并用时空克立格对水质指标的时空演变和分布规律进行了最优无偏模拟,建立了滇池水质时空预警模型。同时针对滇池六种水质监测指标,对各个指标之间相互关系、关键因素及相互作用机理进行了分析。从计算的水质指标时空变异函数图上来看,滇池6种水质指标的演变在时间上大都为5-6个月,空间上为10km左右;从水质时空分布模拟图上来看,滇池污染的重点在北部靠近昆明市区以及东北部靠近呈贡花卉和农业种植区,而且污染程度在06年比05年有加重的趋势。治理滇池污染,恢复滇池生态系统不仅需要监测和预测水质变化,也需要在政策措施的制定中,反映出滇池的价值,权衡利害做出决定,同时提高民众环境保护的意识,为生态补偿提供定量依据等。本文利用机会成本法、影子工程法市场价值法及生态价值法等评价方法,对滇池湿地生态系统服务功能的价值进行了评估,得出滇池湿地的各项服务功能总价值为78.228亿元,其中直接使用价值为50.116亿元,占总价值的64.1%,而间接价值的为28.112亿元,仅占总评价值的35.9%,其中休闲娱乐的价值最高,占直接使用价值的79.13%,占所评总服务价值的50.7%,这一方面体现了滇池目前开发重于保护的现状,同时指出滇池目前生态系统的保护,特别是湿地的恢复工作需要继续加强。虽然评估方法逐步成熟,国内外进行的研究工作也不少,但对于滇池的生态系统服务功能价值,本文是一个首创性的尝试。
二、GLOBAL STABILITY FOR MICHAELIS-MENTEN SINGLE-SPECIES GROWTH EQUATIONS(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、GLOBAL STABILITY FOR MICHAELIS-MENTEN SINGLE-SPECIES GROWTH EQUATIONS(论文提纲范文)
(1)植被重建背景下盐池荒漠草原不同尺度碳水循环及耦合特征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
第2章 研究区概况与数据方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究数据 |
2.3 研究方法 |
第3章 人工灌丛生态系统的碳水通量及其耦合 |
3.1 人工灌丛生态系统的碳通量及生物控制因子 |
3.2 人工灌丛生态系统的水通量及其组分特征 |
3.3 人工灌丛生态系统的碳水耦合特征及影响因子 |
第4章 盐池区域尺度的碳水循环及其耦合 |
4.1 区域尺度的植被生产力的时空演变特征 |
4.2 区域尺度的蒸散时空演变特征 |
4.3 区域尺度的碳水耦合特征及影响因子 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(2)非线性动态网络的组合调控与控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及目的 |
1.2 主要研究内容 |
1.3 主要研究方法 |
1.3.1 稳定性理论 |
1.3.2 分支理论 |
1.3.3 控制理论 |
1.3.4 周期性环境中流行病模型的基本再生数计算 |
第二章 基于分支理论检测协同性组合摄动的方法 |
2.1 背景简介 |
2.2 通过分岔分析量化协同作用 |
2.2.1 参数组合S-S的情况分析 |
2.2.2 参数组合S-I的情况分析 |
2.2.3 参数组合I-I的情况分析 |
2.3 在EMT网络中的应用 |
2.3.1 组合S-S情况下的协同作用 |
2.3.2 组合S-I情况下的协同作用 |
2.3.3 组合I-I情况下的协同作用 |
2.4 验证TGF-β 和ZEB1组合摄动的协同性 |
2.5 本章小结 |
第三章 在与疾病相关的生物分子网络中筛选具有协同作用的药物靶标组合 |
3.1 背景简介 |
3.2 理论结果 |
3.2.1 筛选药物靶标组合的概述 |
3.2.2 确定敏感型和不敏感型的单药物靶标 |
3.2.3 筛选具有协同作用的药物靶标组合 |
3.3 将筛选药物靶标组合的策略应用于AA代谢网络 |
3.3.1 人类PMNs中AA的代谢网络 |
3.3.2 确定AA代谢网络中敏感型和不敏感型的单药物靶标 |
3.3.3 在AA代谢网络中筛选具有协同性的药物靶标组合 |
3.4 本章小结 |
3.5 本章附录 |
第四章 非线性动态网络的脉冲控制及其在生物网络中的应用 |
4.1 背景简介 |
4.2 关于脉冲控制的理论结果 |
4.3 EMT网络的脉冲控制 |
4.4 Notch-Delta-Jagged信号通路的脉冲控制 |
4.5 Notch-Delta-Jagged信号通路的参数控制 |
4.6 本章小结 |
第五章 外界药物摄入对COVID-19感染模型动力学的影响 |
5.1 背景简介 |
5.2 解的基本性质 |
5.3 药物周期注射时的相关动力学分析 |
5.3.1 药物周期注射时的基本再生数R0 |
5.3.2 阈值R0确定的病毒动态 |
5.4 药物脉冲注射时的相关动力学分析 |
5.5 数值模拟 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间发表的论文与研究成果 |
致谢 |
(3)树种多样性对亚热带森林细根产量的影响机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 生物多样性 |
1.1.1 生物多样性指标 |
1.1.2 地上与地下树种多样性 |
1.2 生物多样性对地下过程的影响 |
1.2.1 根系产量 |
1.2.2 超产 |
1.2.3 资源分区假说 |
1.2.4 非生物促进 |
1.2.5 压力缓冲假说 |
1.2.6 生物反馈 |
1.2.7 根系增殖策略 |
1.3 细根树种识别方法 |
1.3.1 人工识别 |
1.3.2 同位素识别技术 |
1.3.3 化学方法识别技术 |
1.3.4 分子识别技术 |
1.4 研究存在的缺陷 |
1.5 本研究的科学问题和意义 |
1.6 技术路线 |
2 研究区概况 |
3 亚热带森林细根的识别与比例估算 |
3.1 前言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 qPCR法引物设计 |
3.2.2 测定细根混合样品中各树种的相对比例 |
3.2.3 林木丛实验设计 |
3.2.4 林木丛实验中细根树种识别和相对比例测定 |
3.2.5 建立亚热带森林58个常见树种的序列库 |
3.2.6 通用引物法在野外亚热带森林的应用 |
3.3 结果 |
3.3.1 引物开发 |
3.3.2 qPCR法对细根相对比例的估算 |
3.3.3 林木丛实验中细根样品的种类及相对比例的确定 |
3.3.4 通用引物 |
3.3.5 通用引物标记法分析地下树种比例 |
3.4 讨论 |
3.4.1 识别树种的特异性引物 |
3.4.2 测定混合细根样品 |
3.4.3 野外森林中qPCR法运用 |
3.4.4 qPCR法估计的相对比例 |
3.4.5 通用引物标记法 |
3.4.6 qPCR法的局限性 |
3.5 小结 |
4 多种生物多样性指标与细根生物量的关系 |
4.1 前言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 样地筛选 |
4.2.2 样品采集 |
4.2.3 测定各个树种的细根生物量 |
4.2.4 每个树种的细根功能特征 |
4.2.5 土壤化学分析 |
4.2.6 多样性指数 |
4.2.7 数据分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 不同生物多样性指标与细根生物量的关系 |
4.3.2 生物多样性指数,土壤养分和林分密度的交互作用 |
4.4 讨论 |
4.4.1 功能性状的预测能力 |
4.4.2 最佳预测指标 |
4.4.3 功能多样性与生态过程 |
4.5 小结 |
5 树种多样性对亚热带森林细根生物量的影响 |
5.1 前言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 样地设计 |
5.2.2 细根生物量和物种鉴定 |
5.2.3 土壤化学分析 |
5.2.4 数据分析 |
5.3 结果 |
5.3.1 地上树种多样性,细根生物量与叶面积指数的关系 |
5.3.2 细根分布的均匀性 |
5.3.3 土壤养分的影响 |
5.3.4 林分密度和树种的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 细根生物量受土壤养分的影响 |
5.4.2 林分密度对细根生物量的影响 |
5.5 小结 |
6 树种多样性对细根年生产力的影响 |
6.1 前言 |
6.2 方法 |
6.2.1 样地选取 |
6.2.2 生长芯法 |
6.2.3 细根识别以及量化 |
6.2.4 数据分析 |
6.3 结果 |
6.3.1 树种多样性对细根年生产力的影响 |
6.3.2 细根分布的均匀性 |
6.3.3 林分密度和土壤养分效应 |
6.4 讨论 |
6.4.1 细根年生产力随着树种多样性而增加 |
6.4.2 细根年生产力的垂直分布 |
6.4.3 根系不对称增殖 |
6.4.4 密度效应 |
6.4.5 树种多样性,林分密度和土壤磷含量的交互作用 |
6.5 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 存在的不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(4)离散神经元系统的动态分析及聚合行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容及研究方法 |
2 基础知识介绍 |
2.1 神经元系统简介 |
2.1.1 神经元与耦合神经元网络的特征 |
2.1.2 神经元与耦合神经元网络的数学模型 |
2.2 动力系统简介 |
2.2.1 不动点及其稳定性 |
2.2.2 分岔 |
2.2.3 混沌 |
2.2.4 同步 |
3 Rulkov神经元通往混沌的道路及其梳子形混沌区域 |
3.1 引言 |
3.2 不动点的稳定性及分岔 |
3.3 数值分析:通往混沌的道路 |
3.4 数值分析:梳子状混沌区域 |
3.5 本章小结 |
4 两个相同和异质Rulkov神经元简单网络模型的同步 |
4.1 引言 |
4.2 介绍 |
4.2.1 单个混沌Rulkov模型的动力学行为 |
4.2.2 两个电耦合的Rulkov简单神经元网络系统 |
4.3 完全同步的存在性 |
4.3.1 主稳定函数分析 |
4.3.2 相关系数分析 |
4.4 完全同步的实现 |
4.5 本章小结 |
5 Rulkov神经元网络的完全同步 |
5.1 引言 |
5.2 介绍 |
5.2.1 模型介绍 |
5.2.2 完全同步的概念 |
5.3 基于主稳定函数法的同步分析 |
5.4 完全同步的实现 |
5.4.1 数值仿真 |
5.5 小结与讨论 |
6 总结与展望 |
6.1 研究工作总结 |
6.2 研究工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)中亚热带北部森林生态系统生物量估算与储存机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章:引言 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 气候变化对森林生态系统的影响 |
1.1.2 森林生态系统对气候变化的响应 |
1.1.3 森林生态系统各碳库特征 |
1.2 森林生物量研究历史与现状 |
1.2.1 基于测树结构的生物量估算误差分析 |
1.2.2 森林碳储存驱动因子分析 |
1.2.2.1 气候因子对森林碳储存的影响 |
1.2.2.2 生物因子对森林碳储存的影响 |
1.2.2.3 土壤对森林碳储存的影响 |
1.2.2.4 地形因素对森林碳储存的影响 |
1.2.3 基于树结构的植物碳分配策略 |
1.2.4 森林生物量与物种多样性的关系 |
1.3 研究目的、意义和课题设置 |
第二章: 研究区域概况 |
2.1 八大公山自然保护区自然概况及样地介绍 |
2.2 八大公山25ha样地介绍 |
2.3 亚热带森林概况介绍 |
第三章:基于测树结构的生物量估算模型构建 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 获取解析木 |
3.2.2 评估已经发表的亚热带生物量模型 |
3.2.3 生物量模型构建过程 |
3.2.4 贝叶斯法则 |
3.2.5 选择候选模型 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 木材密度 |
3.3.2 评估现有模型 |
3.3.3 三变量新模-DBH,H和WD |
3.3.4 树冠对模型的影响 |
3.3.5 评估现有的地上生物量模型 |
3.3.6 地下生物量模型 |
3.4 讨论 |
3.4.1 中国亚热带森林生物量方程 |
3.4.2 木材密度和冠幅 |
3.4.3 地下生物量模型 |
3.5 小结 |
第四章:生物量空间分布与驱动因子分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 H-D异速生长关系和木材密度 |
4.2.2 生物量估算与分布图绘制 |
4.2.3 地形与生物因子计算 |
4.2.4 统计分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 八大公山25ha样地生物量以及空间分布 |
4.3.2 大树密度对森林生物量变异的解释 |
4.3.3 环境因子对森林生物量和大树密度的解释 |
4.4 讨论 |
4.4.1 中国亚热带森林生物量 |
4.4.2 大树驱动森林生物量的空间变异 |
4.4.3 地形因子 |
4.4.4 生物因子 |
4.5 小结 |
第五章:亚热带山地森林59个物种树结构与生活史策略权衡 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 样地介绍和数据采集 |
5.2.2 树结构关系和贝叶斯模型描述 |
5.2.3 功能群和生活史策略分析 |
5.3. 结果与分析 |
5.3.1 树结构在物种和功能群间的差异 |
5.3.2 树结构与大树大小和光的需求能力之间的关系 |
5.4. 讨论 |
5.4.1 群落尺度上的树结构差异 |
5.4.2 与上限径级相关的树结构分析 |
5.4.3 与光需求能力相关的树结构分析 |
第六章: 大树驱动的物种多样性与森林生物量关系 |
6.1 前言 |
6.2 材料和方法 |
6.2.1 研究区域和调查数据采集 |
6.2.2 数据处理 |
6.2.3 结构方程模型构建 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 环境因子和立地年龄与生物量和物种多样性双变量关系 |
6.3.2 大树密度对物种多样性与生物量关系的影响 |
6.3.3 影响大树密度的环境因子 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第七章:结论与展望 |
7.1 研究脉络与主要结论 |
7.1.1 亚热带森林生物量模型构建 |
7.1.2 森林碳储存机制 |
7.1.3 亚热带树结构研究 |
7.1.4 物种多样性与生态系统功能关系 |
7.2 研究展望 |
7.2.1 基于误差控制的生物量估算研究 |
7.2.2 环境因子控制的森林碳储存机制 |
7.2.3 基于个体水平的碳储存研究 |
7.2.4 基于实验生态系统的物种多样性与生态系统功能关系 |
7.3 本研究的创新点 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及在攻读学位期间的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(6)不同环境条件下镉对几种水生生物的毒性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 水体中镉的污染及危害 |
1.1.1 镉在水环境中的污染现状 |
1.1.2 镉对水生生物的毒性效应 |
1.2 水环境因素对镉毒性的影响 |
1.2.1 水质的影响 |
1.2.2 天然有机质的影响 |
1.2.3 有机污染物的影响 |
1.2.4 纳米材料的影响 |
1.3 水生态毒理学研究中常用的生物毒性试验 |
1.3.1 发光细菌毒性试验 |
1.3.2 大型蚤毒性试验 |
1.3.3 水丝蚓毒性试验 |
1.3.4 锦鲫毒性试验 |
1.4 研究内容及意义 |
1.5 技术路线 |
参考文献 |
第二章 不同pH下镉对三种水生生物的毒性研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试剂和仪器 |
2.2.2 不同pH下镉对发光菌的毒性测定 |
2.2.3 不同pH下镉对大型蚤的毒性测定 |
2.2.4 不同pH下镉对锦鲫氧化应激指标的影响 |
2.2.5 化学分析 |
2.2.6 镉的形态模拟计算 |
2.2.7 统计分析 |
2.2.8 整合生物标志物响应 |
2.3 结果和讨论 |
2.3.1 镉对发光菌的急性毒性 |
2.3.2 镉对大型蚤的急性毒性 |
2.3.3 锦鲫肝脏的氧化应激生物标志物 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 水质因子对镉的发光抑制毒性影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 DOM的制备 |
3.2.2 毒性的生物测定 |
3.2.3 不同因素对镉毒性的影响 |
3.2.4 化学分析 |
3.2.5 计算、统计和建模 |
3.2.6 天然水样急性毒性试验 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+和pH对镉毒性的影响 |
3.3.2 DOM及EDTA对镉毒性的影响 |
3.3.3 模型的构建 |
3.3.4 天然水样的毒性试验 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 碳纳米管对镉的大型蚤活动抑制毒性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 药品和仪器 |
4.2.2 碳纳米管的表征 |
4.2.3 悬浮液中碳纳米管的分散性和稳定性 |
4.2.4 大型蚤的急性毒性试验 |
4.2.5 镉在碳纳米管上的吸附和解吸 |
4.2.6 镉在大型蚤体内的积累和净化 |
4.2.7 统计分析 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 碳纳米管的理化性质 |
4.3.2 原始碳纳米管对镉毒性的影响 |
4.3.3 碳纳米管浸出液(催化剂杂质)对镉毒性的影响 |
4.3.4 纯化的碳纳米管对镉毒性的影响 |
4.3.5 镉在碳纳米管上的吸附和解吸 |
4.3.6 镉在大型蚤体内的积累和净化 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 镉和碳纳米管对锦鲫的氧化应激效应研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 OH-MWCNTs的表征 |
5.2.2 OH-MWCNTs对Cd的吸附 |
5.2.3 暴露方案 |
5.2.4 样品制备 |
5.2.5 金属测定 |
5.2.6 生化分析 |
5.2.7 统计分析 |
5.2.8 整合生物标志物响应 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 OH-MWCNTs样品的表征 |
5.3.2 镉在OH-MWCNTs上的吸附 |
5.3.3 镉在鱼体内的积累 |
5.3.4 肝脏组织的氧化应激生物标记物 |
5.3.5 整合生物标志物响应 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 镉和全氟辛烷磺酸对水丝蚓的联合毒性 |
6.1 引言 |
6.2 材料和方法 |
6.2.1 药品及试剂 |
6.2.2 试验生物 |
6.2.3 急性毒性试验 |
6.2.4 Cd和PFOS的氧化应激效应 |
6.2.5 样品制备 |
6.2.6 生化分析 |
6.2.7 水丝蚓体内Cd和PFOS的含量测定 |
6.2.8 统计分析 |
6.3 结果和讨论 |
6.3.1 不同pH下Cd和PFOS对水丝蚓的急性毒性 |
6.3.2 水丝蚓体内积累的Cd和PFOS含量 |
6.3.3 氧化应激状态 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 研究结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究特色与创新 |
7.3 研究展望 |
攻读博士学位期间主要成果 |
致谢 |
(7)两类生物模型的共存态及数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 捕食-食饵模型的背景及研究现状 |
1.2 Chemostat模型的背景及研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
1.4 预备知识 |
第2章 一个食饵和两个捕食者的捕食-食饵模型正解的存在性 |
2.1 引言 |
2.2 稳定性和渐近行为 |
2.3 强半平凡解的存在性 |
2.4 正平衡态解的存在性和不存在性 |
2.5 分歧解的存在性 |
2.6 数值模拟 |
2.6.1 共存和竞争排斥 |
2.6.2 参数的影响 |
第3章 一类带Crowley-Martin反应函数的捕食-食饵模型的定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 正解的存在性和不存在性 |
3.3 b_1充分小时正解的惟一性和稳定性 |
3.4 c_1充分大时正解的多解性和稳定性 |
3.5 二重分歧解的存在性和稳定性 |
3.6 数值模拟 |
第4章 一类非均匀chemostat模型正解的存在性和惟一性 |
4.1 引言 |
4.2 局部分歧和全局分歧 |
4.3 平衡解的稳定性 |
4.4 m_2充分大时正解的惟一性和稳定性 |
4.5 数值模拟 |
4.5.1 共存 |
4.5.2 参数的影响 |
4.5.3 收敛到平衡态解 |
总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
(8)云杉属植物异速关系,碳同化效率模型以及化学计量学研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 前言 |
1.1 代谢理论的发展过程 |
1.1.1 WBE模型的研究 |
1.1.2 生态代谢理论体系 |
1.1.2.1 新陈代谢和新陈代谢速率 |
1.1.2.2 个体大小与新陈代谢速率的关系 |
1.1.2.3 温度与新陈代谢速率的关系 |
1.1.3 小结 |
1.2 植物异速比例关系的研究及科学问题的提出 |
1.3 碳同化效率模型体系的建立 |
1.3.1 模型背景 |
1.3.2 瞬时碳同化效率 |
1.3.3 瞬时碳同化效率推导整个生长季碳同化效率 |
1.4 化学计量学研究 |
1.4.1 化学计量学的发展历史 |
1.4.2 化学计量学与生态化学计量学 |
1.4.3 生态化学计量学的基本理论 |
1.4.4 生态化学计量学与代谢异速理论 |
1.4.5 从植物组织到整株水平的尺度变化 |
1.4.6 小结与科学问题的提出 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 测量方法 |
2.2.1 二氧化碳通量测定原理 |
2.2.1.1 红外线二氧化碳分析仪工作原理 |
2.2.1.2 二氧化碳通量的计算 |
2.2.2 净光合速率和暗呼吸速率的测定 |
2.2.3 生物量的测定 |
2.2.4 年净生产力的估算 |
2.2.5 自然种群成年大树数据的收集 |
2.2.6 根、茎、叶化学元素含量的测定 |
2.2.6.1 氮元素的取样及测定原理 |
2.2.6.2 磷元素的取样及测定原理 |
2.2.6.3 碳元素的取样及测定原理 |
2.3 数据分析 |
第三章 实验结果 |
3.1 异速比例关系的研究结果 |
3.1.1 经温度修正的地上、地下呼吸速率与相应生物量的异速比例关系 |
3.1.2 叶生物量与年净生产力、总生物量的异速比例关系 |
3.1.3 经温度修正的地上、地下呼吸速率以及地上、地下生物量的异速比例关系 |
3.2 碳同化效率模型的检验 |
3.2.1 净光合速率、暗呼吸速率与总生物量的异速比例关系 |
3.2.2 叶生物量与净光合速率、总光合速率的异速比例关系 |
3.2.3 叶生物量与年净生产力的异速比例关系 |
3.2.4 总生物量与年净生产力的异速比例关系 |
3.2.5 瞬时碳同化效率与生长季碳同化效率的异速比例关系 |
3.3 云杉九个分类群瞬时碳同化效率以及生长季碳同化效率的比较 |
3.3.1 云杉九个分类群未经温度修正的瞬时碳同化效率的比较 |
3.3.2 云杉九个分类群经温度修正的瞬时碳同化效率的比较 |
3.3.3 云杉九个分类群生长季碳同化效率的比较 |
3.4 云杉九个分类群化学计量学的研究结果 |
3.4.1 根、茎、叶、以及整株碳元素与根、茎、叶以及整株氮、磷元素的比例关系 |
3.4.2 根、茎、叶以及整株呼吸速率与根、茎、叶以及整株氮、磷元素的比例关系 |
3.4.3 根、茎、叶以及整株氮元素与根、茎、叶以及整株磷元素的比例关系 |
第四章 讨论 |
4.1 代谢速率与个体大小之间的异速比例关系 |
4.2 瞬时碳同化效率与整个生长季碳同化效率的关系 |
4.3 整株及各组织器官化学计量关系 |
4.3.1 各组织碳元素以及整株碳元素与氮、磷化学元素的比例关系 |
4.3.2 各组织呼吸速率以及整株呼吸速率与氮、磷元素的比例关系 |
4.3.3 各组织以及整株氮元素与平均单株各组织以及整株磷元素的比例关系 |
第五章 主要结论与研究展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间研究成果 |
致谢 |
(9)中国东北松嫩草甸草原碳水通量及水分利用效率研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 气候变化 |
1.1.2 陆地生态系统碳、水循环 |
1.2 研究意义 |
1.2.1 松嫩草甸草原碳通量研究意义 |
1.2.2 松嫩草甸草原水热通量研究意义 |
1.3 陆地生态系统通量观测技术 |
1.3.1 通量观测方法 |
1.3.2 涡度相关技术的发展和理论推导 |
1.3.3 通量观测网络 |
1.4 草原生态系统碳通量及其环境响应 |
1.4.1 草地生态系统碳通量的影响因子 |
1.4.2 草地生态系统碳源、汇关系及成因 |
1.5 草原生态系统水热通量及其环境响应 |
1.5.1 草原生态系统水热通量的影响因子 |
1.5.2 碳通量与水热通量关系 |
1.6 研究目标和技术路线 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
第二章 研究区概况和方法 |
2.1 研究区自然概况 |
2.2 观测系统 |
2.2.1 涡度相关系统 |
2.2.2 微气象学系统 |
2.2.3 其它观测 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 微气象学理论基础 |
2.3.2 涡度相关技术观测原理 |
2.3.3 基本理论公式 |
2.3.4 通量观测中不确定性的成因 |
2.3.5 通量贡献区和足迹分析 |
第三章 数据修正与质量控制 |
3.1 数据修正 |
3.1.1 对下垫面的修正 |
3.1.2 对密度效应的修正 |
3.1.3 对气象条件的修正 |
3.2 数据质量控制/保证(QA/QC) |
3.2.1 稳态检验 |
3.2.2 湍流积分统计特征检验 |
3.3 数据插补 |
3.3.1 日间缺失数据插补 |
3.3.2 夜间缺失数据插补 |
3.3.3 生态系统呼吸和总生态系统生产力的估算 |
第四章 净生态系统碳交换及其环境控制 |
4.1 松嫩草甸草原环境要素季节动态 |
4.2 草甸草原净碳交换的动态特征 |
4.2.1 净碳交换的日际动态特征 |
4.2.2 净碳交换的季节动态特征 |
4.2.3 生态系统年碳收支 |
4.3 草甸草原碳通量动态的影响因子 |
4.3.1 生产力对生态系统碳交换的影响 |
4.3.2 物候对生态系统碳交换的影响 |
4.3.3 降雨格局对生态系统碳交换的影响 |
第五章 生态系统水热交换及其环境控制 |
5.1 基于涡度相关法的水热通量分析 |
5.1.1 松嫩草甸草原水量平衡 |
5.1.2 松嫩草甸草原能量平衡 |
5.1.3 松嫩草甸草原能量通量的季候变化 |
5.1.4 不同时间尺度水热通量的影响因子 |
5.2 生态系统土壤蒸发和植被蒸腾的估算 |
5.2.1 Shuttleworth-Wallace 法的应用 |
5.2.2 参数的推求 |
5.2.3 松嫩草甸草原土壤蒸发和植被蒸腾 |
5.3 生态系统潜在蒸散的分析 |
5.3.1 FAO Penman-Monteith 法的应用 |
5.3.2 实际蒸散和潜在蒸散在整个生长季的变化过程和差异分析 |
第六章 生态系统水分利用效率研究 |
6.1 生态系统净碳交换与水热通量的关系 |
6.2 草甸草原水分利用效率的动态特征 |
6.2.1 生态系统水分利用效率(WUEeco) |
6.2.2 植物水分利用效率(WUEplant) |
6.3 影响水分利用效率的因子 |
6.4 春旱对水分利用效率的影响 |
6.5 导度对水分利用效率的影响 |
6.5.1 冠层导度的计算 |
6.5.2 干、湿年导度的变化过程和差异分析 |
第七章 结论和展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 研究存在的问题和展望 |
7.2.1 通量观测技术和方法论 |
7.2.2 草原生态系统碳收支的评价 |
7.2.3 草原生态系统碳交换的控制机理研究 |
7.2.4 涡度相关方法、遥感研究和碳循环模型研究 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)滇池水质时空分布模拟及生态系统服务功能价值评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
第一节 引言 |
一、研究背景 |
二、研究意义 |
第二节 国内外研究动态及发展趋势 |
一、地质统计学在水污染研究中的应用 |
二、环境影响经济评价的研究进展 |
第三节 研究内容、方法及论文结构 |
一、研究内容 |
二、研究方法及技术路线 |
三、创新点与不足 |
四、论文结构 |
第二章 滇池水体水质时空分布模拟 |
第一节 滇池水体水质指标之间关系的研究 |
一、湖泊富营养化与水质指标的关系 |
二、滇池水体水质指标 |
三、水质指标作用机理分析 |
四、水质指标统计规律分析 |
第二节 滇池水体水质指标时空分布演化规律研究 |
一、变异函数的基本原理 |
二、滇池水质时空变异规律 |
第三节 滇池水体水质时空分布模拟 |
一、普通克立格 |
二、时空克立格 |
三、滇池水质时空分布模拟 |
第四节 四本章小结 |
第三章 滇池湿地生态系统服务功能价值评估 |
第一节 滇池湿地生态系统服务功能概述及评价范围 |
第二节 滇池湿地生态系统服务功能分类与评价方法 |
第三节 滇池湿地生态系统服务功能价值评价 |
一、滇池湿地生态服务功能的直接价值评价 |
二、滇池湿地生态系统的间接价值评价 |
三、滇池湿地生态系统服务功能价值评估结果分析 |
第四节 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
第一节 结论 |
第二节 展望 |
参考文献 |
附录 A:滇池海上实地考察 |
附录 B:环滇徒步实地考察 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、GLOBAL STABILITY FOR MICHAELIS-MENTEN SINGLE-SPECIES GROWTH EQUATIONS(论文参考文献)
- [1]植被重建背景下盐池荒漠草原不同尺度碳水循环及耦合特征[D]. 马龙龙. 宁夏大学, 2021
- [2]非线性动态网络的组合调控与控制策略研究[D]. 罗敏. 上海大学, 2021
- [3]树种多样性对亚热带森林细根产量的影响机制研究[D]. 曾渭贤. 中南林业科技大学, 2020(01)
- [4]离散神经元系统的动态分析及聚合行为研究[D]. 孙慧静. 北京交通大学, 2018(01)
- [5]中亚热带北部森林生态系统生物量估算与储存机制研究[D]. 徐耀粘. 中国科学院研究生院(武汉植物园), 2016(09)
- [6]不同环境条件下镉对几种水生生物的毒性研究[D]. 曲瑞娟. 南京大学, 2015(07)
- [7]两类生物模型的共存态及数值模拟[D]. 李海侠. 陕西师范大学, 2014(02)
- [8]云杉属植物异速关系,碳同化效率模型以及化学计量学研究[D]. 王志强. 兰州大学, 2014(01)
- [9]中国东北松嫩草甸草原碳水通量及水分利用效率研究[D]. 董刚. 东北师范大学, 2011(06)
- [10]滇池水质时空分布模拟及生态系统服务功能价值评价[D]. 吕磊. 云南财经大学, 2010(04)