宏觀(guān)與微觀(guān)生態(tài)非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)及絲狀菌膨脹機(jī)理研究.pdf

1、本文首先研究了宏觀(guān)生態(tài)系統(tǒng)中三物種食物鏈模型，通過(guò)有無(wú)時(shí)滯效應(yīng)模型的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有時(shí)滯效應(yīng)最終趨于穩(wěn)定焦點(diǎn)的模型，當(dāng)考慮時(shí)滯效應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)滯效應(yīng)增強(qiáng)逐漸經(jīng)歷Hopf分岔和倍周期分岔，最終走向混沌。這使生態(tài)系統(tǒng)中的穩(wěn)定態(tài)、單周期波動(dòng)、多周期波動(dòng)、混沌行為及物種的滅絕從時(shí)滯效應(yīng)的角度都得到了解釋?zhuān)瑥睦碚撋辖沂玖松鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物種之間的時(shí)滯影響在產(chǎn)生生態(tài)復(fù)雜行為中起著至關(guān)重要的作用。并且，通過(guò)分析研究由時(shí)滯效應(yīng)引起的倍周期分岔，找到了F

2、eigenbaum常數(shù)可能適用的另一類(lèi)系統(tǒng)。 宏觀(guān)與微觀(guān)生物物種遵循著同樣的生長(zhǎng)規(guī)律，理應(yīng)由相同的模型來(lái)描述，但宏觀(guān)與微觀(guān)生態(tài)系統(tǒng)卻并行存在著兩套不同的模型，作者從模型研究的側(cè)重點(diǎn)及是否是說(shuō)理模型的角度探討這些模型差異性的原因。另外，Monod方程作為一個(gè)描述微生物生長(zhǎng)規(guī)律的經(jīng)驗(yàn)方程，在微生物濃度較高，而基質(zhì)濃度較低時(shí)，會(huì)明顯表現(xiàn)出其應(yīng)用的局限性，針對(duì)這一問(wèn)題，作者提出了經(jīng)過(guò)基質(zhì)修正的Monod方程，此方程能較好地描述微生物在

3、高菌體低基質(zhì)條件下的生長(zhǎng)規(guī)律。 最后作者采用經(jīng)過(guò)基質(zhì)修正的Monod方程，針對(duì)完全混合活性污泥法處理系統(tǒng)，建立了菌膠團(tuán)細(xì)菌、絲狀菌及原生動(dòng)物相互作用的微生態(tài)模型，由于完全混合曝氣池有較大抗沖擊能力，作者首先將曝氣池中基質(zhì)濃度設(shè)為常數(shù)，分析了不同基質(zhì)濃度和各種操作條件下，三種微生物的長(zhǎng)期演化行為。在此分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際曝氣池有一定基質(zhì)濃度波動(dòng)的情況進(jìn)行了分析，研究了不同控制條件下發(fā)生污泥膨脹的可能性。該模型較好地描述了三種微