کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6296692 1617452 2014 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A generalized optimization model of microbially driven aquatic biogeochemistry based on thermodynamic, kinetic, and stoichiometric ecological theory
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل بهینه سازی عمومی بر اساس بیوگرافی شیمیایی آبزی به وسیله میکروبی بر پایه نظریه اکولوژیکی ترمودینامیک، جنبشی و استوکیومتریک
کلمات کلیدی
اکوسیستم میکروبی، اکوسیستم آبزی، بیوگرافی شیمی بوم شناسی ترمودینامیکی، استوکیومتری، مدلسازی اکوسیستم،
ترجمه چکیده
ما یک مدل مکانیسم متابولیسم و ​​رشد میکروبی آبزی را ایجاد کرده ایم که در آن ما تئوری اکولوژیکی اساسی را برای شبیه سازی تأثیر همزمان واکنش های متابولیسم چندگانه در سیستم بیوگرافی شیمی به کار می بریم. طراحی نرم افزار براساس چرخه پیش بینی آزمون فرضیه های سازگاری بود و نیاز به اجرای مدل بسیار مدولار، سریع توسعه یافته و به راحتی با مدل های هیدرولوژیکی در یک فضای حالت مشترک بود. سناریوهای تست مدل برای ارزیابی پتانسیل رقابت بر روی کربن آلاینده، اکسیژن و نیتروژن معدنی در راکتورهای شبیه سازی شده طراحی شده اند. نتایج آزمایش نشان داد که این مدل به طور مناسب فرایندهای متابولیک را با توجه به مقدار انرژی شیمیایی موجود در واکنشهای بیوشیمیایی مرتبط، و نیز نتایج نشان میدهد که چگونه رقابتهای میکروبی همزمان برای منابع چندگانه به طور همزمان تحت تاثیر قرارگرفتن دینامیک کربن، نیتروژن و سولفور قرار گرفت. این تلاش، یک رویکرد به مدل سازی عمومی متابولیسم میکروبی را ارائه می دهد که برای یک رویکرد نظری و مکانیکی اصولی به تجزیه و تحلیل بیوگرافی و شیمیایی مفید خواهد بود.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک بوم شناسی، تکامل، رفتار و سامانه شناسی
چکیده انگلیسی
We have developed a mechanistic model of aquatic microbial metabolism and growth, where we apply fundamental ecological theory to simulate the simultaneous influence of multiple potential metabolic reactions on system biogeochemistry. Software design was based on an anticipated cycle of adaptive hypothesis testing, requiring that the model implementation be highly modular, quickly extensible, and easily coupled with hydrologic models in a shared state space. Model testing scenarios were designed to assess the potential for competition over dissolved organic carbon, oxygen, and inorganic nitrogen in simulated batch reactors. Test results demonstrated that the model appropriately weights metabolic processes according to the amount of chemical energy available in the associated biochemical reactions, and results also demonstrated how simulated carbon, nitrogen, and sulfur dynamics were influenced by simultaneous microbial competition for multiple resources. This effort contributes an approach to generalized modeling of microbial metabolism that will be useful for a theoretically and mechanistically principled approach to biogeochemical analysis.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ecological Modelling - Volume 294, 24 December 2014, Pages 1-18
نویسندگان
, , , , , ,