浮游植物时间策略在海洋食物网模型中增加熵产生

我们开发了一个基于性状的模型，其奠基假设为：生物系统通过实施时间策略，在比非生物过程更长的时间尺度上耗散化学与电磁势，从而演化并组织以最大化熵产生。该模型使用一个由浮游植物、细菌和消费者功能组构成的海洋食物网，以探究时间策略的有无如何改变一个浅池塘中的熵产生；该池塘接收持续的还原有机碳与无机氮流入，以及具有昼夜和季节动态的太阳辐射照明。结果表明，采用显式生物钟的时间策略比使用内部碳储存的被动策略或要求浮游植物以固定化学计量比生长的平衡生长策略产生更多熵。当群落被迫以接近 2 d-1 的高比生长率运作时，该优化导向的模型会选择出在冬季与夏季环境条件下互补的浮游植物生态型以增加熵产生。我们还提出了一种新型基于性状的建模，其中性状值由最大化熵产生决定，而非由随机选择决定。