一类状态反馈脉冲控制下的营养-产毒浮游植物动力学模型分析

基于生态调水可以改善水环境的实践背景,构建了一类状态反馈脉冲控制下的营养-产毒浮游植物的数学模型.首先研究了无控制系统的有界性、边界平衡点与正平衡点的存在性和稳定性,指出系统可存在一个、两个、三个正平衡点,并证明了鞍结点的存在性.然后利用半连续动力系统理论的后继函数、Bendixson环域定理与压缩映射定理,讨论了系统阶1周期解存在性、唯一性和稳定性.最后,给出数值模拟验证了阶1周期解的存在性.     

陈桥东湖浮游植物群落结构与环境因子的关系

为研究陈桥东湖浮游植物群落的时空变化及其与环境因子之间的关系,于2017年1月、4月、7月和10月对陈桥东湖的4个样点进行采样调查.调查共发现浮游植物8门67属118种.其中绿藻种类最多,共47种,硅藻其次,共35种.浮游植物丰度变化为2.52～39.7×106 cells·L-1,平均丰度为8.54×106 cells·L-1,最高值出现在夏季.硅藻为陈桥东湖冬季的主要优势种类,绿藻和蓝藻则在夏、秋季节占优势.利用修正的卡尔森营养状态指数(TSIM)来评价水质,结果显示陈桥东湖整体呈现富营养化状况,且夏季水质最差,冬季相对较好,主要与人为干扰有关.浮游植物丰度与环境因子的相关性分析表明,蓝藻、绿藻与营养盐及水温极显著正相关(P0.01).金藻则与水温呈极显著负相关,与溶解氧呈极显著正相关(P0.01).典范对应分析(CCA)结果表明,溶解氧、水温、pH、总氮、透明度和化学需氧量是影响陈桥东湖浮游植物优势种变化的重要环境因子.     

东海低氧区浮游植物群落的昼夜垂直变化

根据2011年5月航次(春季)、8月航次(夏季)和11月航次(秋季)在东海低氧区共6个站位进行的昼夜连续观测所获浮游植物水样,用Uterm?hl方法分析了浮游植物群落的昼夜垂直变化.春季共检出浮游植物99种,优势种为具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)和骨条藻(Skeletonema sp.);夏季检出93种,优势种为劳氏角毛藻(Chaetoceros lauderi)、铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、具槽帕拉藻;秋季检出78种,优势种为具槽帕拉藻、骨条藻和圆筛藻(Coscinodiscus sp.).春季细胞丰度明显高于夏、秋季;春、夏季细胞丰度随水深增加逐渐降低,秋季细胞丰度分布较均匀;春、夏季上层水体浮游植物丰度昼夜变化较剧烈,下层水体相对平缓;秋季D3站位表层和J1站位底层细胞丰度昼夜变化较剧烈,其余水层细胞丰度昼夜波动不明显.春季D2站位20,m水层及夏季O11站位各水层优势种组成存在明显的昼夜变化,其余各水层浮游植物群集相对稳定.调查站位各水层间浮游植物群集结构差异明显.     

2012年夏季韭山列岛附近海域初级生产力估算及其与环境因子的关系

于2012年8月对韭山列岛附近海域浮游植物生物量、叶绿素a浓度进行现场调查,并估算初级生产力水平。结果表明:夏季韭山列岛附近海域浮游植物的细胞丰度为0.4×103~1 225.0×103个/m3,平均68.9×103个/m3,尖刺菱形藻为第一优势种;叶绿素a含量为2.2~9.0 mg/m3,平均5.8 mg/m3,初级生产力含量变化范围在170.94~1 083.10 mg/m3·d之间,平均629.46 mg/m3·d,初级生产力分布特征与叶绿素a基本保持一致,由于真光层深度的差异造成两者峰值出现的站位相异。相关性分析表明初级生产力与叶绿素a、透明度、化学需氧量、无机氮呈现显著正相关,与盐度呈负相关;夏季携带高营养盐的长江冲淡水南下与近岸沿岸流的共同作用与浙江沿岸流、海区上升流以及台湾暖流三种水系在该海域的交汇形成海洋锋区是高初级生产力区形成的主要原因,光照条件和营养盐含量是调查海域初级生产力的主要控制因素。     

围垦对椒江口夏季浮游植物群落结构和多样性的影响

通过对椒江口(28.67°~28.69°N,121.45°~121.62°E)浮游植物进行的3次采样调查(2007年7月、2008年7月和2010年8月),并与历史数据进行比较,共鉴定出浮游植物5门,167种,三个年份分别为101、96和117种;浮游植物细胞丰度分别为20.34×10~3个/L、266.94×10~3个/L和66.94×10~3个/L;Shannon-Wiener指数(H')分别为1.95、0.60和0.40.围垦前和围垦结束后优势种包括硅藻(Bacillariophyta)和甲藻(Pyrrophyta),如琼氏圆筛藻(Coscinodiscusjonesianus)、辐射圆筛藻(Coscinodiscus radiatus)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和柔弱根管藻(Rhizosolenia delicatula)等;围垦中只有硅藻,如洛氏角毛藻(Chaetoceros lorenzia—nus)和布氏双尾藻(Ditylum brightwellii).围垦促进了浮游植物细胞丰度的大幅度提升,但改变了浮游植物群落结构,降低了其稳定性和均衡性.CCA分析表明,pH、温度、氮/磷/硅营养盐、溶解氧和化学需氧量是影响浮游植物群落结构的水质参数;影响绿藻(Chlorophyta)、硅藻、蓝藻(Cyanophyta)和甲藻的主要水质参数分别为溶解氧、石油、温度和化学需氧量.长时间尺度与短时时间尺度分析得出相似的结论,围垦前后椒江口水质、浮游植物群落结构及生物多样性均发生相应变化.     

卡拉白鱼混养塘的水质与浮游生物组成

2010年6-9月期间,对卡拉白鱼、泥鳅和鲢鱼混养池塘的水质及浮游生物组成进行检测.结果表明：（1）池塘水型为CM61水质,属于高pH碱性水体,各项指标均符合水产养殖的水质标准;（2）浮游植物有5门11种,蓝藻门在数量上占优势,生物量则是硅藻门占优势;（3）浮游动物有4门10种,轮虫在数量上占优势,生物量则是桡足类占优势;（4）卡拉白鱼与泥鳅、鲢鱼鱼种混养的产量分别为46.5、52.7和9.2 kg/（100 m2）,效益增值6.84元/m2;（5）水质和浮游植物指示物表明卡拉白鱼混养塘为重富营养化水体.     

白洋淀浮游植物调查及水质评价

于2009年6月对白洋淀9个点位的浮游植物群落结构及其多样性进行了调查,通过模糊隶属函数对各指数进行标准化处理,对白洋淀水体污染状态进行了评价.调查共监测到浮游植物8门148种,生物量变化范围为23.97×104-1416.5×104个·L-1,平均值为249.49×104个·L-1.优势藻类为衣藻(Chlamydomonas)、狭形纤维藻(Ankistrodesmus angustus)、不定微囊藻(Microcystis,incerta).多样性指数综合评价结果显示,白洋淀水体已经属于中度污染,其中泥李庄、王家寨、烧车淀和鲥鯸淀为β-中污型,而其余的各采样点枣林庄、何庄子、采蒲台、圈头和端村为α-中污型.     

具有毒性时滞浮游捕食系统的动态分析

利用简单的浮游生物捕食模型,研究浮游植物产生毒性在具有时间延迟下对系统的影响.通过对所建时滞微分方程的分析,得到了系统通过hopf分支产生可激励性质的时滞窗口.利用计算机模拟的手段进一步验证了分析的结果,并考察了毒性释放率在震荡状态下对频率和振幅的影响.结果表明毒性发作时间的延迟对系统的动态影响较大,不同延迟值对系统稳定性的影响可能不同.但在系统不稳定的条件下浮游植物产生的毒性降低了震荡的频率,增加振幅,一定程度上控制了"水花"的形成.     

湘江长沙段浮游植物区系组成及水质评价初步研究

运用指示生物方法,通过调查湘江长沙段浮游植物区系组成,并结合总氮(TN)、总磷(TP)等理化指标分析,对湘江长沙段水质评价进行了初步研究.主要结果如下:湘江长沙段3个样点的水体中共鉴定出浮游植物6门43属61种.浮游植物在区系组成上以硅藻(Bacillariophyta)、绿藻(Chlorophyta)和裸藻(Euglenophyta)3个门为主,优势种类主要有硅藻门的直链藻(Melosira)、菱形藻(Nitzschia)和小环藻(Cyclotella),绿藻门的衣藻(Chamydo-monas),裸藻门的绿色裸藻(Euglena)等.所有采样点的总氮、总磷质量浓度均超过富营养化指标.指示生物评价方面,藻商评价结果显示湘江整体上属富营养型;污染程度分带评价显示湘江长沙段整体达到α-中污和β-中污水平.此外在湘江各样点鉴定出多种耐有机污染和耐重金属污染藻类,显示江水受到有机物,很可能也受到重金属镉、锌和铜等的污染.研究结果表明运用指示生物方法来评价湘江水质具有一定的实际应用价值.     

青山湖夏季浮游植物群落结构及水质评价

2013年7月份对黄石青山湖的浮游植物群落结构和水质状况进行了调查.共鉴定浮游植物90种,隶属7个门51个属,其中以绿藻门种类最多,有21属36种,占浮游植物种类总数的40％;蓝藻门种类数次之,有12属23种,占浮游植物种类总数的25.56％;硅藻门有8属14种,占浮游植物种类总数的15.56％;裸藻门5属9种,隐藻门有2属5种,黄藻门2属2种,甲藻门1属1种;浮游植物平均密度约为67.450×106个/L,以隐藻门数量最多,平均密度约为28.396×106个/L,占水体中浮游植物整体平均密度的42.10％,说明青山湖夏季浮游植物以隐藻为优势类群.基于浮游植物密度、优势种、污染指示种、Margalef多样性指数和国家地表水环境质量标准（GB 3832-2002）综合评价,青山湖水体污染严重,呈富营养状态.