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浮游藻类大多数属于单细胞生物，少数属于多细胞生物，研究表明藻细胞的大小在不同的环境条件下对浮游藻类的生长具有不同的影响，但影响机制尚不清楚。因此，阐明浮游藻类细胞体积大小对浮游藻类增长的影响机制，对揭示浮游藻类生长规律具有十分重要的意义。本文基于细胞生长动力学、随机动力学等相关理论，采用动力学建模、动力学分析和数值实验等相关方法，在确定性环境和随机扰动环境下，研究细胞体积大小对浮游藻类增长动力学机制的影响，其主要结果如下:
1、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小效应的营养盐-浮游藻类确定性动力学模型，并在此基础上进一步考虑了它对应的随机动力学模型。研究表明，在确定性环境下，非常小的浮游藻类细胞体积或者非常大的浮游藻类细胞体积会破坏浮游藻类的持久生存，但是中间水平的浮游藻类细胞体积大小却能够维持浮游藻类的持久生存。研究发现，在随机扰动环境下，小的随机环境扰动和中间大小的浮游藻类细胞体积对浮游藻类的持久生存具有相似的正反馈效应，但是非常大的浮游藻类细胞体积、非常小的浮游藻类细胞体积和非常大的随机环境扰动对浮游藻类的持久生存具有相似的负反馈效应。此外，研究还发现，中间水平的浮游藻类细胞体积大水是促进浮游藻类增长的最优值，该结果与实验发现具有很强的一致性。除此之外，研究还表明，随着浮游藻类细胞体积的恰当增大，浮游藻类密度和营养盐浓度随之减小，这为控制浮游藻类水华提供了可能的生物策略。
2、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小效应的浮游藻类-浮游动物确定性动力学模型，并在此基础上进一步考虑了它对应的随机动力学模型。在确定性环境下，研究表明，浮游藻类密度和浮游动物密度与浮游藻类细胞体积大小之间的关系都是一个开口向下的单峰函数。在随机扰动环境下，除了浮游藻类和浮游动物的随机持久生存外，研究还发现浮游藻类的弱随机稳定性（平稳分布），很大程度上也依赖于浮游藻类细胞体积大小和随机环境扰动强度。此外，研究还表明，随着浮游藻类细胞体积的增大，由随机环境扰动引起的浮游藻类密度、浮游动物密度的不规则随机变异频率以及它们的随机扰动振幅都在减小。据此结果，在真实的水生生态系统中，细胞体积较大的浮游藻类可能具有更强的抵御外部环境随机因子干扰的能力。
3、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小和浮游动物个体大小效应的营养盐-浮游藻类-浮游动物确定性动力学模型，并在此基础上进一步考虑了它对应的随机动力学模型。研究发现，非常小的浮游藻类细胞体积或者浮游动物个体，不管在确定性环境中还是在随机扰动环境中，都能导致浮游藻类和浮游动物走向灭绝。当浮游藻类细胞体积和浮游动物个体处于中间大小范围时，研究表明，它们能够对浮游藻类和浮游动物的生长产生丰富又复杂的影响:1）浮游藻类细胞体积或者浮游动物个体的增大能够抑制浮游藻类的增殖:2）浮游藻类细胞体积的增大有利于营养盐-浮游藻类-浮游动物的稳定共存，但不利于营养盐-浮游藻类的稳定共存;3）浮游动物个体的增大既不利于营养盐-浮游藻类-浮游动物的稳定共存，也不利于营养盐-浮游藻类的稳定共存;4）浮游藻类细胞体积的增大能够引起营养盐和浮游藻类的平稳分布呈现左偏态，但是浮游动物个体的增大却能够导致营养盐和浮游藻类的平稳分布呈现右偏态:5）浮游藻类细胞体积或者浮游动物个体的增大对浮游动物的平稳分布呈现右偏态没有影响。
4、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小、浮游动物个体大小和Allee效应的浮游藻类-浮游动物确定性动力学模型。研究表明，当浮游藻类细胞体积相对比较小的时候，Allee效应对浮游藻类和浮游动物的生长起了决定性作用，但是当浮游藻类细胞体积相对比较大的时候，浮游藻类细胞体积大小对浮游藻类和浮游动物的生长起了决定性作用，而浮游动物个体大小在Allee效应下对浮游藻类和浮游动物生长的影响，与浮游藻类细胞体积大小对它们的影响是相似的。此外，研究还表明，在Allee效应下，浮游动物个体或者浮游藻类细胞体积的增大可能引发浮游藻类密度的周期振荡，但是浮游藻类细胞体积的增大也可能终结浮游藻类密度的周期振荡。因此，浮游藻类细胞体积大小和浮游动物个体大小可能是引发或者终结浮游藻类水华的一个关键因子。
1、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小效应的营养盐-浮游藻类确定性动力学模型，并在此基础上进一步考虑了它对应的随机动力学模型。研究表明，在确定性环境下，非常小的浮游藻类细胞体积或者非常大的浮游藻类细胞体积会破坏浮游藻类的持久生存，但是中间水平的浮游藻类细胞体积大小却能够维持浮游藻类的持久生存。研究发现，在随机扰动环境下，小的随机环境扰动和中间大小的浮游藻类细胞体积对浮游藻类的持久生存具有相似的正反馈效应，但是非常大的浮游藻类细胞体积、非常小的浮游藻类细胞体积和非常大的随机环境扰动对浮游藻类的持久生存具有相似的负反馈效应。此外，研究还发现，中间水平的浮游藻类细胞体积大水是促进浮游藻类增长的最优值，该结果与实验发现具有很强的一致性。除此之外，研究还表明，随着浮游藻类细胞体积的恰当增大，浮游藻类密度和营养盐浓度随之减小，这为控制浮游藻类水华提供了可能的生物策略。
2、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小效应的浮游藻类-浮游动物确定性动力学模型，并在此基础上进一步考虑了它对应的随机动力学模型。在确定性环境下，研究表明，浮游藻类密度和浮游动物密度与浮游藻类细胞体积大小之间的关系都是一个开口向下的单峰函数。在随机扰动环境下，除了浮游藻类和浮游动物的随机持久生存外，研究还发现浮游藻类的弱随机稳定性（平稳分布），很大程度上也依赖于浮游藻类细胞体积大小和随机环境扰动强度。此外，研究还表明，随着浮游藻类细胞体积的增大，由随机环境扰动引起的浮游藻类密度、浮游动物密度的不规则随机变异频率以及它们的随机扰动振幅都在减小。据此结果，在真实的水生生态系统中，细胞体积较大的浮游藻类可能具有更强的抵御外部环境随机因子干扰的能力。
3、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小和浮游动物个体大小效应的营养盐-浮游藻类-浮游动物确定性动力学模型，并在此基础上进一步考虑了它对应的随机动力学模型。研究发现，非常小的浮游藻类细胞体积或者浮游动物个体，不管在确定性环境中还是在随机扰动环境中，都能导致浮游藻类和浮游动物走向灭绝。当浮游藻类细胞体积和浮游动物个体处于中间大小范围时，研究表明，它们能够对浮游藻类和浮游动物的生长产生丰富又复杂的影响:1）浮游藻类细胞体积或者浮游动物个体的增大能够抑制浮游藻类的增殖:2）浮游藻类细胞体积的增大有利于营养盐-浮游藻类-浮游动物的稳定共存，但不利于营养盐-浮游藻类的稳定共存;3）浮游动物个体的增大既不利于营养盐-浮游藻类-浮游动物的稳定共存，也不利于营养盐-浮游藻类的稳定共存;4）浮游藻类细胞体积的增大能够引起营养盐和浮游藻类的平稳分布呈现左偏态，但是浮游动物个体的增大却能够导致营养盐和浮游藻类的平稳分布呈现右偏态:5）浮游藻类细胞体积或者浮游动物个体的增大对浮游动物的平稳分布呈现右偏态没有影响。
4、研究了一种带有浮游藻类细胞体积大小、浮游动物个体大小和Allee效应的浮游藻类-浮游动物确定性动力学模型。研究表明，当浮游藻类细胞体积相对比较小的时候，Allee效应对浮游藻类和浮游动物的生长起了决定性作用，但是当浮游藻类细胞体积相对比较大的时候，浮游藻类细胞体积大小对浮游藻类和浮游动物的生长起了决定性作用，而浮游动物个体大小在Allee效应下对浮游藻类和浮游动物生长的影响，与浮游藻类细胞体积大小对它们的影响是相似的。此外，研究还表明，在Allee效应下，浮游动物个体或者浮游藻类细胞体积的增大可能引发浮游藻类密度的周期振荡，但是浮游藻类细胞体积的增大也可能终结浮游藻类密度的周期振荡。因此，浮游藻类细胞体积大小和浮游动物个体大小可能是引发或者终结浮游藻类水华的一个关键因子。