气候变化对东海鱼类种群动力学的影响研究
批准号:
12071293
项目类别:
面上项目
资助金额:
51.0 万元
负责人:
原三领
依托单位:
学科分类:
生物与生命健康中的数学理论及方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
原三领
中文摘要
作为中国海洋生产力最高的海域,东海在我国渔业产业中具有重要的地位。近年来,由于气候变化影响日益显著,东海渔业呈现出鱼类资源衰竭、荒漠化等恶化趋势,经济损失巨大。目前,国内外关于气候变化对海洋鱼类动力学影响的模型研究还很少,而海洋工作者所用的主要是统计分析方法,不能很好地揭示鱼类种群演化的内在机理及气候变化对其长期演变趋势的影响。本项目拟基于对我国东海渔业环境和资源调查数据的深度统计分析,针对气候变化对海洋鱼类影响的不同情形,提出若干由不同类型随机过程驱动的随机海洋鱼类单种群或食物链系统动力学模型,研究气候变化对鱼类种群动力学演化的影响;在此基础上,构建具有气候变化信息的海洋鱼类空间动力学模型,研究气候变化影响下鱼类种群时空分布格局的演变机理,评估气候变化对东海鱼类资源量、分布及其演变趋势的影响,发展和探讨对其进行可持续开发的最优化理论,为从事东海渔业资源管理的海洋工作者提供可靠的数学依据。
英文摘要
As the most productive sea area in China, the East China Sea plays an important role in the fishery industry of our country. In recent years, due to the increasingly significant impact of climate change, the fishery in the East China Sea has shown a deteriorating trend such as the depletion of fish resource and desertification, resulting in huge economic losses. At present, there are few studies on the dynamic model of the impact of climate change on marine fish at home and abroad. The methods used by marine workers are mainly statistical analysis, which cannot reveal the internal mechanism of marine fish population evolution and the impact of climate change on its long-term evolution trend. Based on the deep statistical analysis of survey data on the environment and resources of the fishery in the East China Sea, in this project, we will put forward some stochastic single species or food chain fish dynamics model driven by different types of random process according to the situations of the impact of climate change on marine fish. We will study the influence of climate change on the dynamics of the evolution of fish population using these models. Based on above, we construct marine fish spatial dynamics model with climate change information, study the influence of climate change on the evolution mechanism of spatial and temporal distribution pattern of fish populations, assess the impact of climate change on the abundance, distribution and evolution of fish stocks in the East China Sea. Furthermore, develop and discuss the optimization theory of its sustainable development. Our research can provide reliable mathematical basis for marine workers engaged in the management of fishery resources in the East China Sea.
该项目以气候变化对东海鱼类种群动力学的影响为实际背景,利用随机微分方程理论、非线性泛函分析中的半群理论和谱理论、扩散过程等相关理论以及Euler-Maruyama等数值逼近方法,研究了气候变化影响下东海鱼类种群的演化过程中所涉及的一系列数学问题,重点探讨气候变化对鱼类生物种群的持续性、时空分布及其演变趋势的影响,寻找对鱼类资源进行可持续开发的最优收获策略。具体内容包括:1)基于卫星自动识别系统(AIS)数据和海洋环境数据,研究了中西太平洋金枪鱼围网渔船的作业状态识别、捕捞强度空间特征以及热点区域分布,北太平洋鱿鱼钓鱼船的时空分布特征及其与海洋环境的关系,并结合不同深度的海洋环境数据,建立栖息地适宜性指数模型,确定了西北太平洋鱿鱼钓渔船与气候相关的栖息地和捕捞活动分布的变化;2)考虑到温度、气候等环境因子的随机变化对水葫芦和鱼类生长的影响以及两种群的经济和使用价值,建立了一类具有模糊参数和Kuznets曲线效应的水葫芦-鱼类的收获模型,研究了模型平衡点的存在性及稳定性,生物经济平衡点的存在性,得到了最优收获策略;3)考虑到水产养殖中过量投饵对水质污染及养殖成本增加的影响,建立了一类含有对流项的扩散营养-鱼类模型,确定了保证鱼类收支平衡且不污染水环境的投饵阈值;4)研究了一类开放对流环境中在鱼类(捕食者)种群中存在疾病传播的空间生态流行病动力学模型,通过建立净繁殖率分析了鱼类能够持续生存的条件,进而讨论了对流的影响:适中的对流有利于食饵和健康捕食者的共存以及疾病的根除;5)提出了一类随机渔业-经济耦合模型,研究了市场利润和气候变化等环境因素对渔业资源和市场的影响;6)建立了一类休闲渔业模型,研究了人类活动变化对渔业生态系统相互关联的组成部分的影响。这些结果对实际从事海洋渔业资源的可持续开发利用、维持生态平衡和保护生物种群的多样性等研究的海洋工作人员具有重要的理论和实际指导意义。
气候变化下东海近岸海域生物入侵动力学研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:43万元
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批准年份:2024
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负责人:原三领
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依托单位:
气候变化对长江口典型生物种群时空分布影响的动力学机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2023
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负责人:原三领
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依托单位:
气候变化影响下海洋浮游生态系统的动力学模型研究
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批准号:11671260
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.0万元
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批准年份:2016
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负责人:原三领
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依托单位:
噪声影响下具有不确定因素的恒化器动力学模型研究
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批准号:11271260
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项目类别:面上项目
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资助金额:68.0万元
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批准年份:2012
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负责人:原三领
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依托单位:
重组质粒DNA细胞培养的反应动力学模型研究
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批准号:10871129
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2008
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负责人:原三领
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依托单位:
国内基金
海外基金