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基于改进的DEB模型的六线鱼全生命周期模拟方法及其应用技术

技术编号:28625838 阅读:43 留言:0更新日期:2021-05-28 16:22
本发明专利技术公开了基于改进的DEB模型的六线鱼全生命周期模拟方法及其应用。其中所述改进的DEB模型包括以下的能量收支与流动设置:六线鱼从食物中摄取能量后,经代谢吸收后,将能量暂存于储备池中,其后所储存的能量E以固定比例k分配给体细胞形成用于其身体机能维持的能量和用于其进行结构生长的能量,剩余的(1‑k)比例的能量按生命阶段的不同,先分配给生物体成熟度所需,在确定其满足性成熟度阈值后,再分配给生物体繁殖所需。本发明专利技术填补现有技术中无基于DEB模型的六线鱼科生长模拟方法的空缺,并准确量化六线鱼生长代谢过程、准确描述和模拟六线鱼生活史全阶段。

【技术实现步骤摘要】
基于改进的DEB模型的六线鱼全生命周期模拟方法及其应用
本专利技术涉及生物能量学模拟方法的

技术介绍
大泷六线鱼是六线鱼科、六线鱼属的鱼类,是我国黄渤海地区重要的经济鱼种,肉质鲜美,具有极高的商业价值,但其属于恋礁鱼类,通过传统捕捞方式进行生态风险评估难度较大,为解决这个技术问题,现有技术采用了建立生物能量学模型对大泷六线鱼进行监测及生态评估的技术手段手段。与传统的生长模型Vonbertalanffy相比,生物能量学模型不仅能模拟生物个体的生长,而且能以能量作为通量,详细描述生物个体从出生到死亡的生活史全过程,并且其容易和其他模型例如环境模型、空间模型等进行耦合,还可通过蒙特卡洛迭代升级为种群模型,研究种群层面的生态学问题。现阶段的生物能量学模型主要分为两类,一种是SfG(ScopeforGrowth)模型,另一种是DEB(DynamicEnergyBudget)模型。其中,SfG建模方法在贝类中有广泛的应用,主要依赖于特定物种的异速生长关系来估计能量摄入速率与生长代谢消耗速率。具体的,SfG模型假设能量分配给个体生长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于改进的DEB模型的六线鱼全生命周期模拟方法,其特征在于:包括:通过改进的DEB模型对六线鱼全生命周期的状态进行模拟,其中,所述改进的DEB模型包括以下的能量收支与流动设置:由食物提供能量,其后能量经过出生后的六线鱼的摄食、同化和排泄消耗后,形成储存能量E,其后储存能量E以固定比例k分配给体细胞形成用于其身体机能维持的能量和用于其进行结构生长的能量,剩余的(1-k)比例的能量按生命阶段的不同,先分配给生物体作为其维持成熟度水平所需的能量,在其达到性成熟后,再分配给生物体作为其繁殖所需的能量。/n

【技术特征摘要】
1.基于改进的DEB模型的六线鱼全生命周期模拟方法,其特征在于:包括:通过改进的DEB模型对六线鱼全生命周期的状态进行模拟,其中,所述改进的DEB模型包括以下的能量收支与流动设置:由食物提供能量,其后能量经过出生后的六线鱼的摄食、同化和排泄消耗后,形成储存能量E,其后储存能量E以固定比例k分配给体细胞形成用于其身体机能维持的能量和用于其进行结构生长的能量,剩余的(1-k)比例的能量按生命阶段的不同,先分配给生物体作为其维持成熟度水平所需的能量,在其达到性成熟后,再分配给生物体作为其繁殖所需的能量。


2.根据权利要求1所述的模拟方法,其特征在于:所述生命阶段设置如下:
当成熟度水平所需能量小于出生能量阈值时,即时,六线鱼为胚胎期;
当成熟度水平所需能量达到出生能量阈值时,即时,六线鱼由胚胎期转变为幼虫期;
当成熟度水平所需能量达到幼鱼变形能量阈值时,即时,六线鱼由幼虫期转变为幼鱼期;
当成熟度水平所需能量达到性成熟能量阈值时,即时,六线鱼进入成鱼期,此后流向成熟度所需的能量转而分配给繁殖所需。


3.根据权利要求1所述的模拟方法,其特征在于:所述改进的DEB模型包括以下四个状态变量:存储能量E,生物体结构体积V、或通过V=L3转换后得到的生物体结构长度L,生物体不同生命周期成熟度所需的能量EH,生物体繁殖所需的能量ER。


4.根据权利要求3所述的模拟方法,其特征在于:所述改进的DEB模型构建如下:












其中,V表示结构体积,t表示时间,E表示存储能量,EH表示成熟度所需能量,ER表示繁殖所需能量;表示生长通量;[EG]表示将能量储备转换为结构成本的能量通量参数;表示成熟度通量,表示繁殖通量;表示出生能量阈值;表示幼鱼变形能量阈值;表示性成熟能量阈值;κR表示产卵速率常数;表示通过以下模型获得同化通量:



其中,f表示通过HollingII型功能性反应将食物供应量转化为摄入量的无量纲参数,如下:



其中,X表示环境中的食物密度、XK表示半饱合常数,若f=1,则表示食物资源丰富,储能密度达到最大,以[EM]表示最大储能密度;

表示最大单位表面积同化率;

表示如下的利用率通量:



其中,E表示存储能量,表示能量传导率,[EG]表示将能量储备转换为结构成本的能量通量,L表示结构长度,表示身体结构维护所需能量、如下;



其中,为单位结构体积维护成本参数,为单位结构表面积维护成本参数,
且:












其中,成熟度维护通量通过如下的模型得到:



其中,表示成熟度维护速率参数...

【专利技术属性】
技术研发人员:李彦雨朱琳冯剑丰
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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