两种化感物质联合抑藻的模型建立及数学最优化

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1、第32卷第8期环境科学学报Vol．32，No．82012年8月ActaScientiaeCircumstantiaeAug．，2012何宗祥，张庭廷．2012．两种化感物质联合抑藻的模型建立及数学最优化［J］．环境科学学报，32(8):1894-1901HeZX，ZhangTT．2012．Modeldevelopmentandoptimizationonthecombinedalgalgrowthinhibitioneffectsoftwoallelochemicals［J］．ActaScientiaeCirc

2、umstantiae，32(8):1894-1901两种化感物质联合抑藻的模型建立及数学最优化12，*何宗祥，张庭廷1．安徽师范大学数学计算机科学学院，芜湖2410002．安徽师范大学生命科学学院，芜湖241000收稿日期:2011-10-08修回日期:2011-11-29录用日期:2012-01-06摘要:在化感物质焦性没食子酸和亚麻酸单独抑藻的基础上，将两种化感物质按不同初始浓度组合进行联合抑藻的实验．根据实验过程中藻密度的变化趋势及特征，采用微元分析法，通过相应的偏微分方程，建立了化感物质复合抑藻时的数学

3、模型．结果表明，该模型能够有效地分析和预测焦性没食子酸与亚麻酸在一定浓度范围内联合抑藻时藻密度随时间的变化规律．根据该模型还可以预测不同时间节点上，化感物质复合抑藻的半抑制浓度(EC50)、最小有效浓度(MIC)，以及联合抑藻的最佳浓度组合和在成本控制下的联合抑藻最佳浓度组合等．该研究对指导制备高效、经济的复合生物抑藻剂及其应用均具有一定的理论意义和实用价值．关键词:数学模型;半抑制浓度(EC50);最小有效浓度(MIC);成本控制;最佳组合文章编号:0253-2468(2012)08-1894-08中图分类号

4、:X32文献标识码:AModeldevelopmentandoptimizationonthecombinedalgalgrowthinhibitioneffectsoftwoallelochemicals12，*HEZongxiang，ZHANGTingting1．CollegeofMathematicsandComputerScience，AnhuiNormalUniversity，Wuhu2410002．CollegeofLifeSciences，AnhuiNormalUniversity，Wuhu241

5、000Received8October2011;receivedinrevisedform29November2011;accepted6January2012Abstract:Basedontheseparatealgalinhibitioneffectsoftwoallelochemicals，pyrogallicandlinolenicacid，thejointalgalgrowthinhibitioneffectsofvaryingcombinationsofthesetwoallelochemical

6、swerestudied．Themathematicalmodelofalgalgrowthinhibitionbycombinedeffectsofthetwoallelochemicalswasestablishedbymicro-elementanalysisandrelevantpartialdifferentialequation，basedonthedynamicsandcharacteristicsofalgaldensityduringexperiment．Thelawofalgaldensit

7、ychangingwithtimecanbeeffectivelyanalysedandforecastbythismodelwhenjointpyrogallicandlinolenicacidincertainconcentrationrangeusedtoinhibitalgalgrowth．Basedonthismodel，thehalfeffectiveconcentration(EC50)andtheminimalinhibitoryconcentration(MIC)ofcombinedalgal

8、growthinhibitioneffectofallelochemicals，theoptimalcombinationofconcentrationforjointalgalgrowthinhibition，aswellastheoptimalcombinationofconcentrationforjointalgalgrowthinhibitioninthecontextofc