首页> 中文学位 >单种群杆菌群体生长繁衍之生物波特征的系统动力学研究与计算机模拟复制
【6h】

单种群杆菌群体生长繁衍之生物波特征的系统动力学研究与计算机模拟复制

代理获取

目录

文摘

英文文摘

引言:生态系统群体生长繁衍之生物波理论的发展——系统动力学基础的建立与计算机模拟

第一章单种群杆菌群体生长繁衍动力学研究的历史成就

1.1群体生长繁衍动力学之历史回顾

1.2单种群杆菌群体生长繁衍Logistic模型

1.2.1种群密度呈“S”型演化规律的Logistic方程

1.2.2遵从Logistic模型的单种群杆菌群体生长

参考文献

第二章单种群杆群体生长繁衍之生灭—扩散型动力学模型:定态稳定性及时空结构的线性化分析

2.1营养供给恒定时单种群杆菌群体生长繁衍动力学模型

2.1.1单种群杆菌群体生长繁衍的一般性规律

2.1.2单种群杆菌群体生长繁衍的生灭—扩散型动力学模型

2.1.3杆菌年龄结构与单种群杆菌繁殖密度的关系

2.2单种群杆菌群体生长繁衍定态解对应的群体径向分布结构及其稳定性

2.2.1单种群杆菌群体生长繁衍动力学方程解的存在性

2.2.2单种群杆菌群体生长繁衍的生灭—扩散型动力学方程之定态解

2.2.3单种群杆菌群体生长繁衍的生灭—扩散型动力学方程定态解的线性稳定性分析

2.3单种群杆菌群体生长繁衍密度与营养浓度同时演化的“生灭—扩散—趋营”型动力学模型

2.3.1单种群杆菌群体生长繁衍过程中杆菌生长实验研究——奇异变形杆菌波动生长过程中活菌数及其形态之动态变化

2.3.2单种群杆菌群体生长繁衍密度与营养浓度同时演化的“生灭—扩散—趋营”型动力学模型

2.4单种群杆菌群体生长繁衍密度和营养物浓度同时演化体系之动力学分析

2.4.1演化方程的定态解

2.4.2线性稳定性分析

2.4.3本征值

2.4.4 Turning分支和Hopf分支的不可能性

参考文献

第三章单种群杆菌群体密度与营养浓度同时演化的“生灭—扩散—趋营”型动力学方程之行波解:趋向定态过程中的准周期时空传播行为

3.1单种群杆菌群体生长繁衍动力学方程之行波解

3.1.1单种群杆菌群体生长繁衍动力学方程之行波解

3.1.2单种群杆菌群体生长繁衍行波解的定态

3.2单种群杆菌群体生长繁衍密度与营养物浓度同时演化的生灭—扩散—趋营型动力学方程的行波解

3.2.1行波解存在时应满足的等价常微分方程的构造

3.2.2演化方程行波解的存在性

3.3单种群杆菌群体生长繁衍过程中营养浓度演变的动力学分析

3.3.1关于单种群杆菌营养物消耗的必要条件(k2(V)=k0Va)

3.3.2杆菌与营养物密度自治动力系统方程的定态解

3.3.3营养物传输环的条件分析

3.3.4杆菌密度与营养物浓度的显式解

参考文献

第四章单种群杆菌群体生长繁衍生物波特征之实验观察及计算机模拟

4.1实验数据和实验现象

4.1.1奇异变形杆菌波动生长的实验数据

4.1.2杆菌生物波特征的实验观察

4.1.3单种群杆菌群体生长繁衍实验观察阐释

4.2单种群杆菌群体生长繁衍生灭—扩散型动力学方程解

4.2.1单种群杆菌群体生长繁衍的生灭—扩散型动力学方程之解析解

4.2.2单种群杆菌群体生长繁衍的生灭—扩散型动力学方程之计算机模拟

4.3单种群杆菌群体生长繁衍和营养物同时演化的生灭—扩散动力学模型及演化方程

4.3.1单种群杆菌群体生长繁衍和营养物演化的生灭—扩散型动力学模型

4.3.2单种群杆菌群体生长和营养物演化的生灭—扩散型动力学演化方程

4.4单种群杆菌群体生长和营养物演化的生灭—扩散型动力学演化方程的计算机模拟

4.4.1单种群杆菌生长繁衍和营养物演化的动力学演化方程的初边值

4.4.2单种群杆菌生长繁衍和营养物演化的动力学演化方程的计算机模拟

参考文献

第五章单种群杆菌双源生长繁衍之生物波合成

5.1单种群双源杆菌群体生长繁衍密度和营养物浓度同时演化体系之生物波合成

5.1.1遵从机械波传播机制的简单生物波

5.1.2遵从机械波传播机制的简单生物波合成

5.2单种群双源杆菌群体生长繁衍之生物波合成

结束语及展望

博士在读期间已发表及待发表的文章

致谢

声明

展开▼

摘要

本文以生长过程中遵从生灭扩散演化机制的单种群杆菌为研究对象,在建立种群生长含时自组织理论的探索及将非线性系统动力学研究方法拓展至单种群杆菌生长繁衍体系之生物波现象的研究中取得了些许的成果与进展.(1)回顾了种群生长繁衍动力学发展的历史成就,并概述了用于研究种群生长繁衍时空动力学行为的Logistic方程理论和Fisher方程理论.(2)在对经典Logistic模型分析基础之上,以细胞生物学理论为基础,细菌细胞发育周期形态和群体细菌分裂相数量的变化为依据,化学体系之化学波现象和物理体系之抛物方程理论为启迪,首先建立了营养物质供给恒定时单种群杆菌群体生长繁衍的生灭-扩散型动力学模型及其相应的演化方程;其次,通过奇异变形杆菌波动生长繁衍过程中活菌数及其杆菌形态的动态实验观察,建立了单种群杆菌群体生长繁衍过程中杆菌密度与营养物浓度同时演化的生灭-扩散-趋营型动力学模型及演化方程.(3)分别证明了营养物质供给恒定时单种群杆菌群体生长繁衍的生灭-扩散型动力学演化方程及单种群杆菌群体生长繁衍过程中杆菌密度与营养物浓度同时演化的生灭-扩散-趋营型动力学方程在趋于定态前其行波解的存在性,并从行波结构角度对杆菌营养物消耗的必要条件、定态解、营养物传输环等给予了系统动力学分析,得到了一系列重要的有深刻启发性的理论结果,进一步完善了单种群杆菌群体生长繁衍之行波结构理论.(4)将细菌作为多细胞生物来设计一系列实验,并通过奇异变形杆菌波动生长繁衍过程中的系列实验研究发现,生物波具有开放性、单向性、适应性、节律性、稳定性、趋化性和同步性等特征.(5)在已建立的单种群杆菌生长繁衍过程中杆菌密度与营养物浓度同时演化的生灭-扩散-趋营型动力学方程之基础上,对单种群双细菌源杆菌生长繁衍过程中杆菌密度与营养物浓度同时演化的生物波合成行为进行了实验观察和特定初值及点源生长边界条件下的计算机模拟研究.本文的研究成果,为单种群杆菌生长繁衍体系中生物波理论的研究提供强有力的理论和实验支撑,对拓展非平衡系统自组织理论及系统动力学研究方法的应用领域具有重要价值,并为研究种群生长过程中的时空动力学行为准备了理论基础,也为研究生物学及生态学系统中所表现出来的各种有序结构和自组织结构开辟了道路.

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号