季节性气候变化对浮游植物生长的影响

陈明; 范猛; 袁星; 朱怀平

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Effect of seasonal changing temperature on the growth of phytoplankton

首发时间：2017-05-12

CHEN Ming ^{1
2}
CHEN Ming(1988-), female, PhD student, major research direction: biological mathematics
FAN Meng ¹
FAN Meng(1972-), male, professor, major research direction: biological mathematics
YUAN Xing ³ ZHU Huai-Ping ⁴

1、School of Mathematics and Statistics, Northeast Normal University, Changchun 130024
2、Department of Mathematics, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning 116026
3、School of Urban and Environmental Sciences, Northeast Normal University, Changchun 130024
4、Lamps and Department of Mathematics and Statistics, York University, Toronto, Canada M3J 1P3

Abstract：A non-autonomous nutrient-phytoplankton interacting model incorporating the effect of time-varying temperature is established. The impacts of temperature on metabolism of phytoplankton such as nutrient uptake, death rate, and nutrient releasing from particulate nutrient are investigated. The ecological reproductive index is formulated to present a threshold criteria and to characterize the dynamics of phytoplankton.The effect of seasonal temperature and daily temperature on phytoplankton biomass are simulated numerically. Numerical simulation shows that the phytoplankton biomass is very robust to the variation of water temperature. The performance and the adaptability of the model is well assessed by carrying out an application scenario to our field study in Lake Tai in China. The dynamics of the model and model predictions agree well with the experimental data. Our model provides a reasonable explanation of triggering mechanism of phytoplankton bloom.

keywords： applied mathematics periodic system changing temperature phytoplankton ecological reproductive index

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季节性气候变化对浮游植物生长的影响

陈明 ^{1
2}
CHEN Ming(1988-), female, PhD student, major research direction: biological mathematics
范猛 ¹
FAN Meng(1972-), male, professor, major research direction: biological mathematics
袁星 ³ 朱怀平 ⁴

1、东北师范大学数学与统计学院，长春 130024
2、大连海事大学数学系，辽宁大连 116026
3、东北师范大学城市与环境科学学院，长春 130024
4、约克大学数学与统计学院，加拿大多伦多 M3J 1P3

摘要：考虑温度的季节性变化,建立刻画浮游植物生长的非自治动力学模型。系统探究了温度对浮游植物生长率死亡率及固态营养盐释放的影响。计算非自治系统中用以刻画季节性温度变化对浮游植物生长影响的生态再生指标。数值实验探究了温度变化的长期效应和短期效应对浮游植物生长的影响。结果显示,浮游植物丰度变化对水温变化有较强的强健性。模型预测结果与太湖野外观测数据吻合,验证了模型的适应性和可行性。模型从非生物因子角度揭示了浮游植物周期性爆发的机制。

关键词：应用数学周期系统温度变化浮游植物生态再生指标

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CHEN Ming,FAN Meng,YUAN Xing,et al. Effect of seasonal changing temperature on the growth of phytoplankton[EB/OL]. Beijing:Sciencepaper Online[2017-05-12]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201705-839.

No.4729441119530114****

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论文编号	201705-839
论文题目	季节性气候变化对浮游植物生长的影响
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