×

藻类细胞配额的波动:考虑两阶段磷吸收动力学。 (英语) Zbl 1533.92180号

小结:阐明磷酸盐的作用机制{采购订单}_4^{3-})对藻类细胞生长的吸收有助于理解富营养化导致的频繁水华爆发。在本研究中,我们开发了一个综合数学模型,该模型包括两个阶段{PO}_4^{3-})吸收并解释传输时间延迟。通过拟合实验数据确定模型参数值东海原甲藻并使用以下实验数据验证了模型米基莫托核桃数值结果表明,该模型成功地捕捉到了藻类生长的一般特征和{采购订单}_4^{3-}在\(\mathrm)下的摄取{采购订单}_4^{3-}\)充分条件。值得注意的是,实验和数学结果表明{采购订单}_4^{3-})从被吸附的表面(\mathrm{采购订单}_4^{3-}(\mathrm{P}(P)_{\mathrm{s}})池到细胞内{采购订单}_4^{3-}(\mathrm{P}(P)_{mathrm{i}})池可能是导致藻类细胞数量振荡的一种可能的生理机制。这些结果对资源管理者具有重要意义,使他们能够预测并加深对有害藻类水华的理解。

MSC公司:

92D25型 人口动态(一般)
92C30型 生理学(一般)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿杜里亚,S。;达斯,S。;Ray,S。;Fath,B.D.,《水生鸟类对水生系统磷动态影响的模拟》,生态。型号。,445,第109495条pp.(2021)
[2] Anderson,D.,《扭转有害赤潮》,《自然》杂志,388、6642、513-514(1997)
[3] 安德森,D.M。;Cembella,A.D。;Hallegraff,G.M.,《理解有害藻类水华的进展:研究、监测和管理的范式转变和新技术》,年度。3月科学版。,4, 143-176 (2012)
[4] Bonachela,J.A。;Raghib,M。;Levin,S.A.,浮游植物灵活营养吸收的动态模型,Proc。国家。阿卡德。科学。,108, 51, 20633-20638 (2011)
[5] Bortz,D.M。;Nelson,P.W.,HIV感染动力学非线性集总参数模型的敏感性分析,Bull。数学。生物学,66,51009-1026(2004)·兹比尔1334.92225
[6] Caperon,J.,等鞭毛虫对可变硝酸盐环境的种群增长反应的时滞,生态学,50,2,188-192(1969)
[7] 坎宁安,A。;Maas,P.,莱茵衣原体在含氮批次和连续培养中瞬时生长反应中的时滞和营养物质储存效应,微生物学,104,2,227-231(1978)
[8] Davies,C.M。;Wang,H.,《陆地和水生草食生产系统中的化学计量动力学对比》,J.Biol。动态。,15,sup1,S3-S34(2021)·Zbl 1484.92142号
[9] Droop,M.,《关于藻类营养限制的一些思考》,J.Phycol。,9, 3, 264-272 (1973)
[10] Droop,M.,《藻类生长动力学的25年——个人观点》,Bot.Mar,26,399-112(1983)
[11] 段振平。;Tan,X。;Shi,L。;曾庆芳。;阿里,I。;朱,R。;Chen,H.M。;Parajuli,K.,《环境富营养化湖泊中,嗜群蓝藻胞外多聚物(EPS)中磷的积累挑战了不平衡的营养减少策略》。科学。Technol公司。(2023)
[12] Esmaeili,S。;黑斯廷斯,A。;Abbott,K。;马赫塔,J。;Naredid,V.,生态系统中噪声诱导与固有振荡,Ecol。莱特。,25, 4, 814-827 (2022)
[13] 弗林·K·J。;法沙姆,M.J。;Hipkin,C.R.,《模拟海洋浮游植物中铵和硝酸盐吸收之间的相互作用》,Phil.Trans。R.Soc.B,352,1361,1625-1645(1997)
[14] 傅福新。;Zhang,Y.H。;Feng,Y.Y。;Hutchins,D.A.,聚球藻CCMP 1334蓝藻无菌培养物中磷酸盐和ATP的吸收和生长动力学,欧洲药理学杂志。,41, 1, 15-28 (2006)
[15] Fu,F.X。;Zhang,Y.H。;Leblanc,K。;Sañudo-Wilhelmy,S.A。;Hutchins,D.A.,《浮游植物细胞表面磷清除的生物和生物地球化学后果》,Limnol。海洋学家。,50, 5, 1459-1472 (2005)
[16] 高S.F。;Shen,A.L。;姜杰。;Wang,H。;Yuan,S.L.,甲鞭毛虫米基莫托伊对磷酸盐胁迫和温度的反应动力学,生态学。型号。,468,第109909条pp.(2022)
[17] Gómez,F。;张,H。;Rosellt,L。;Lin,S.J.,地中海中石口原甲藻的检测,以及齿状P.dentatum、钝齿P.obtusidens和石口原乙藻是三种不同物种(原甲藻目,恐龙科)的证据,原生动物学报。,60, 47-59 (2021)
[18] 吉拉德,R.R.L.,《海洋无脊椎动物浮游植物养殖》(海洋无脊椎动物养殖,1975年),施普林格出版社,第29-60页
[19] Hallegraff,G.M.,《有害藻类水华及其全球明显增加的综述》,《植物学》,32,2,79-99(1993)
[20] 豪斯曼,J。;Thi,N。;卡尔,医学博士。;Sommeijer,B.,《减少混合会在海洋深层叶绿素最大值中产生振荡和混乱》,《自然》,439,7074,322-325(2006)
[21] 姜杰。;Shen,A.L。;Wang,H。;袁S.L.,《东海原甲藻水华形成过程中磷吸收动力学的调控——以两阶段动力学过程为重点》,J.Theoret。生物学,463,12-21(2019)·Zbl 1406.92270号
[22] Jin,J。;刘S.M。;Ren,J.L.,春季水华期间黄海浮游植物对磷的利用:细胞表面吸附和细胞内积累,3月化学。,231,第103935条pp.(2021)
[23] 约翰·E·H。;Flynn,K.J.,微藻磷酸盐运输和同化模型;保证多少复杂性?,经济。型号。,125, 2-3, 145-157 (2000)
[24] 北卡罗来纳州卡门纳亚。;Geraki,K。;斯坎兰,D.J。;Zubkov,M.V.,《环境磷酸盐在海洋细菌周质中的积累依赖于质子动力》,《自然通讯》。,11, 1, 2642 (2020)
[25] Kilham,P。;Hecky,R.E.,《海洋和淡水浮游植物的比较生态学》,Limnol。海洋学家。,334第2部分,776-795(1988)
[26] Lin,S.J。;Litaker,R.W。;Sunda,W.G.,《海洋浮游植物磷的生理生态学和分子机制》,J.Phycol。,52, 1, 10-36 (2016)
[27] Lin,J.N。;宋,J.J。;Yan,T。;张庆川。;Zhou,M.J.,大型甲藻水华物种东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)和米基莫托卡累尼亚藻(Karenia mikimotoi)减少了桡足类中国卡拉努斯(Calanus sinicus)的生存和繁殖,J.Mar.Biol。英国协会,95,6,1071-1079(2015)
[28] Lin,J.N。;Yan,T。;张,Q。;Wang,Y.F。;刘,Q。;周,M.J.,东海原甲藻水华对东海浮游动物的原位有害影响,3月,污染。公牛。,88, 1-2, 302-310 (2014)
[29] Lu,D.D。;Goebel,J.,中国东海原甲藻属五种赤潮物种,包括东海原乙藻Lu SP.nov.的描述。海洋石油杂志。黎明。,19、4、337-344(中文,英文摘要)(2001)
[30] 卢S.H。;李毅,中国东海四种有害藻类的营养贮藏能力。J.Process Eng.,6,3,439(2006),(中英文摘要)
[31] 卢S.H。;Ou,L.J。;戴晓芳。;崔,L。;Dong,Y.L。;王,P.B。;李博士。;陆德东,《中国东海原甲藻水华概述:物种鉴定、发生、生态后果和流行调控因素》,有害藻类,114,第102207条,第(2022)页
[32] Marois,D.E。;Mitsch,W.J.,《佛罗里达沼泽地中生态系统低浓度磷滞留模拟》,Ecol。型号。,319, 42-62 (2016)
[33] 玛丽,我。;塔兰,G.A。;沃里克,体育。;Terry,M.J。;斯坎兰,D.J。;Burkill,P.H。;Zubkov,M.V.,《大西洋表层水中优势浮游菌群的光增强氨基酸吸收》,FEMS Microbiol。经济。,63, 1, 36-45 (2008)
[34] 穆罕默德,B。;兰加纳坦,P。;Brennan,F.,高效藻类废水池中微藻培养过程的动态建模,《藻类研究》,24,457-466(2017)
[35] Ou,L.J。;王,D。;黄,B.Q。;Hong,H.S。;齐义忠。;卢S.H.,中国近海三种典型有害藻类磷策略的比较研究,《浮游生物研究》,30,9,1007-1017(2008)
[36] 曲,Y。;Jin,J。;徐伟(Xu,W.)。;Liu,S.,中国近海优势藻类对磷的同化过程,中国环境。科学。,40,3,1257-1265(2020),(中文,英文摘要)
[37] Sañudo-Wilhelmy,S.A。;托瓦尔·桑切斯,A。;Fu,F.X。;卡彭,D.G。;Carpenter,E.J。;Hutchins,D.A.,《表面吸附磷对浮游植物红场化学计量的影响》,《自然》,4327019897-901(2004)
[38] 萨克斯顿,医学硕士。;阿诺德·R·J。;波旁尼埃共和国。;Mckay,R.M。;Wilhelm,S.W.,铜绿微囊藻培养物和伊利湖藻类组合中总磷和胞内磷配额的可塑性,Front。微生物。,3, 3 (2012)
[39] 辛德勒,D.W。;Hecky,R.E。;芬德利,D.L。;斯坦顿,M.P。;B.R.帕克。;帕特森,M.J。;Beaty,K.G。;Lyng,M。;Kasian,S.E.M.,《湖泊富营养化不能通过减少氮输入来控制:37年全生态系统实验的结果》,Proc。国家。阿卡德。科学。,105, 32, 11254-11258 (2008)
[40] Shen,A.L。;Chen,W.W。;Xu,Y.J。;Ho,K.C.,东海原甲藻引起有害水华后浮游动物种群和群落结构的变化,《科学杂志》。工程,10,2,291(2022)
[41] Shen,A.L。;高S.F。;Heggerud,C.M。;Wang,H。;马,Z.L。;Yuan,S.L.,磷限制条件下原牛蒡生长和光合特性的波动:来自田间和实验室的证据,生态学。型号。,479,第110310条pp.(2023)
[42] Shen,A.L。;石坂,J.J。;杨,M.M。;欧阳,L.L。;Yin,Y。;Ma,Z.L.,东海原甲藻水华生长、维持和消散阶段浮游植物总物种群落结构和光合活性的变化,有害藻类,82,35-43(2019)
[43] Shen,A.L。;马,Z.L。;蒋康杰。;Li,D.J.,温度对生长、光生理学的影响,东海原甲藻和米基莫托卡累尼亚中Rubisco基因的表达,海洋科学。J.,51,4,581-589(2016)
[44] Shi,P.L。;沈,H。;王伟杰。;陈伟杰。;谢,P.,《六种淡水硅藻的光照强度与养分吸收动力学的关系》,J.Environ。科学。,34, 28-36 (2015)
[45] Solovchenko,A.E。;Ismagulova,T.T。;卢基亚诺夫,A.A。;瓦西里耶娃,S.G。;Gorelova,O.A.,微藻中的奢侈磷吸收,J.Appl。植物学。,31, 5 (2019)
[46] 宋,D。;范,M。;陈,M。;Wang,H.,周期化学计量模型的动力学及其在中国渤海赤潮预测和控制中的应用,数学。Biosci公司。工程师,16119-138(2019)·Zbl 1497.92350号
[47] 测试人员,P.A。;Steidger,K.A.,《短裸甲藻赤潮爆发:表面环流的引发、运输和后果》,Limnol。海洋学家。,42,第二部分,1039-1051(1997)
[48] Tiwari,P.K。;Misra,A.K。;Venturino,E.,《藻类在农业中的作用:数学研究》,J.Biol。物理。,43, 2, 297-314 (2017)
[49] Uye,S。;北岩本。;上田,T。;Tamaki,H。;Nakahira,K.,富营养化-中营养-低营养样带沿线浮游生物群落营养结构的地理变化,鱼类。海洋学家。,8, 3, 227-237 (1999)
[50] Wang,H。;加西亚,P.V。;艾哈迈德,S。;Heggerud,C.M.,《基于资源的人口动态的单数形式和下垂形式的数学比较和实证综述》,Ecol。型号。,466,第109887条pp.(2022)
[51] Wang,H。;Kuang,Y。;Loladze,I.,机械衍生化学计量生产-放牧模型的动力学,J.Biol。动态。,2, 3, 286-296 (2008) ·Zbl 1402.92372号
[52] Wang,H。;史密斯·H·L。;Kuang,Y。;Elser,J.J.,《表层细菌与藻类化学计量相互作用动力学》,SIAM J.Appl。数学。,68, 2, 503-522 (2007) ·Zbl 1133.92031号
[53] Xiao,X。;阿古斯蒂,S。;潘,Y.R。;Yan,Y。;李凯。;Wu,J.P。;Duarte,C.M.,《变暖加剧了中国沿海水域富营养化的有害藻类水华频率,环境》。科学。技术。,2019, 53, 13031-13041 (2019)
[54] Xing,Y.F。;郭,L。;Wang,Y。;Zhao,Y.G。;Jin,C.J。;高,M.C。;季建勇。;She,Z.L.,《混合营养培养条件下小球藻细胞外和细胞内磷分布的研究》,《藻类研究》,第60期,第102482页,(2021)
[55] 徐伟强。;Liu,S.M.,桑沟湾春季和秋季浮游植物对磷的反应,Mar.Sci。,3, 2, 26-37 (2016)
[56] 徐春秋。;袁S.L。;Zhang,T.H.,具有随机扰动的一般多物种恒化器模型中的竞争排斥,Bull。数学。生物学,83,1,1-17(2021)·Zbl 1460.92129号
[57] Yan,Y.W。;Zhang,J.M。;Wang,H.,表皮膜中化学计量自养-异养-细菌相互作用动力学,Bull。数学。生物学,84,1-30(2022)·Zbl 1478.92255号
[58] Yang,J.G。;Yuan,S.L.,具有三维斑块的产毒浮游植物-浮游动物模型的动力学,应用。数学。莱特。,118, 3 (2021) ·Zbl 1478.92254号
[59] 姚,B。;Xi,B.D.博士。;胡春明。;霍S.L。;舒,J。;Liu,H.L.,《藻类磷吸收动力学的模型和实验研究:考虑表面吸附和磷胁迫》,J.Environ。科学。,23, 2, 189-198 (2011)
[60] 余,R.C。;张庆川。;孔,F.Z。;周,Z.X。;陈振芳。;Zhao,Y。;耿H.X。;戴,L。;Yan,T。;周明杰,长江口附近海域有害赤潮的现状、影响和长期变化,海洋石油。利莫尔。罪。,481178-1186(中文,英文摘要)(2017)
[61] 袁S.L。;吴博士。;Lan,G.J。;Wang,H.,具有化学计量约束的非光滑Producer-Grazer模型中的噪声诱导跃迁,Bull。数学。生物,82,5,1-22(2020)·Zbl 1443.92195号
[62] Zhang,H.L。;方,W。;王永平。;Sheng,G.P。;曾瑞杰。;Li,W.W。;Yu,H.Q.,《强化生物除磷过程中的除磷:细胞外聚合物的作用》,环境。科学。技术。,47, 20, 11482-11489 (2013)
[63] 赵,S.N。;袁S.L。;Wang,H.,具有化学计量约束和季节变化的随机藻类生长模型中的阈值行为,J.微分方程,268,9,5113-5139(2020)·Zbl 1433.92045号
[64] 周,Y。;Nguyen,B.T。;周,C。;斯特拉卡,L。;赖,Y.J.S。;夏秀秋。;Rittmann,B.E.,《聚胞藻分批生长过程中磷的分布及其转化》,《水资源研究》,122,355-362(2017)
[65] 周,Z.X。;余,R.C。;周明杰,解决长江口附近沿海水域有害藻类水华与环境因素之间的复杂关系,有害藻类,62,60-72(2017)
[66] Zubkov,M.V.,《寡营养海洋中主要原核生物与真核生物CO2固定器的快速生长》,《自然》。社区。,53776年5月1日(2014年)
[67] Zubkov,M.V。;马丁·A·P。;哈特曼,M。;格罗布,C。;Scanlan,D.J.,《优势海洋细菌利用大型细胞外缓冲液获取磷酸盐》,《自然》。社区。,6, 1, 7878 (2015)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。