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控制Bolshezemelskaya Tundra Permafrost Peatlands（NE Europe）的Thermokarst湖泊中的浮游动物群落的环境因素
摘要：控制了受冻土影响的湖泊中浮游动物的丰度和生物多样性的环境物理和化学因素是鲜为人知的，但它们确定了水生生态系统对正在进行的气候变化和水变暖的反应。在这里，我们评估了Bolshezemelskaya Tundra湖中浮游动物社区的当前状态（NE Europe的Permafrost Peatlands），并提供有关浮游动物的组成和结构的新信息。结果表明，浮游动物群落的结构受到湖泊形态特征和大植物湖泊过度增长程度的影响。根据浮游动物的定量发展水平，大多数苔原湖是贫营养类型的，平均湿生物量高达1 g/m 3。在小融化池塘的浮游动物群落中观察到的物种数量最多，其面积高达0.02 km 2，并且长满了大植物。对影响湖泊的形成的因素的分析表明，浮游动物的物种组成和定量特征是通过pH和水矿化控制的。与60年前收集的该地区湖泊的文献数据获得的结果比较表明，这些湖泊的生态系统处于稳定状态。总体而言，这些新见解将提高我们对控制浮游动力学的因素的知识，以独特但相当丰富的欧洲苔原的热力学湖泊，并受到持续的气候变暖。
形态功能的特征揭示了大小分离的浮游植物群落的差异，但不会显着影响浮游动物
摘要：基于功能特征的方法的最新出现允许对社区内部功能和互动的作用进行更全面的评估。作为浮游植物的大小和形状是其对食草动物的可食用性的主要决定因素，某些形态功能性的浮游植物性状的改变或丧失应影响浮游动力，纤维性和人口动态。在这里，我们调查了变化的浮游植物形态功能性状分布对浮游动物的响应，并以对比鲜明的食物尺寸偏好和喂养行为的响应。To test this, we performed feeding trials in laboratory microcosms with size-fractionated freshwater phytoplankton (3 size classes, >30 µ m; 5–30 µ m and <5 µ m) and two different consumer types: the cladoceran Daphnia longispina , (generalist unselective filter feeder) and the calanoid copepod Eudiaptomus sp.（选择性馈线）。我们观察到控制和放牧的浮游植物群落之间的性状和组成的变化没有显着变化。然而，社区组成和结构在小和大尺寸的分数之间差异很大，这表明大小在结构天然浮游植物群落中的关键作用。我们的发现还强调了在研究浮游植物浮游生物中的生态动力学时，需要结合分类学和基于特质的形态功能的方法。
凝胶状幼虫浮游动物可以增强营养转移和碳固隔
幼虫在整个海洋中都很丰富。幼虫在研究中被忽略了，因为它们很难进行，并且被认为在生物地球化学周期和食物奖中并不重要。我们综合证据，表明它们的独特生物学使幼虫可以将更多的碳转移到更高的营养水平，而深入海洋，而不是通常所欣赏的。幼虫在人类世可能变得更加重要，因为他们吃的小浮游植物被预计在气候变化下会更加普遍，从而减轻了预计的预计未来在海洋生产力和薄片中的下降。我们确定了批判性知识差距，并认为应将幼虫纳入生态系统评估和生物地球化学模型中，以改善对未来海洋的预测。
游动和附着纤毛虫的最佳摄食
靠近水生食物链底部的纤毛微生物要么游动去寻找猎物，要么附着在基质上并产生摄食流来捕获路过的颗粒。在这里，我们使用一种流行的粘性流体球形模型来表示附着和游动的纤毛虫，其滑动表面速度可以提供纤毛流动的解析表达式。我们求解了溶解营养物浓度的平流扩散方程，其中佩克莱特数 (Pe) 反映了扩散与平流时间尺度的比率。对于固定的流体动力学功率消耗，我们问什么纤毛表面速度可以最大化微生物表面的营养通量。我们发现优化进食的表面运动取决于 Pe。对于在有限 Pe 下自由游动的微生物来说，采用“跑步机”表面运动来游动是最佳选择，但在 Pe 较大的极限下，这种跑步机解与保持生物体静止的对称偶极表面速度之间没有区别。对于附着的微生物，在 Pe 低于临界值时，跑步机解决方案是最佳的进食方式，但在 Pe 值较大时，偶极表面运动是最佳的。我们在开环数值模拟和渐近分析中验证了这些结果，并使用了基于伴生的优化方法。我们的研究结果挑战了现有的“最佳进食就是在所有佩克莱特数上最佳游动”的说法，并为海洋微生物中附着和游动解决方案的普遍性提供了新的见解。
整合 DNA 条形码和形态学分析可改善海洋浮游动物生物多样性评估
95 ℃ 30 秒、40 ℃ 30 秒、72 ℃ 30 秒，25 个循环，最后 72 ℃ 延伸 5 分钟。第一轮 PCR 产物用 AMPure XP 磁珠（Beckman-Coulter，印第安纳波利斯，印第安纳州，美国）纯化。在第二轮 PCR 中，取 2 µL 纯化的第一轮产物与 NexteraXT Indexed Primers 一起用于最终文库构建。循环条件包括初始变性步骤 95 ℃ 3 分钟，然后 10 个循环 95
驱动无序玻色气体中的能量空间随机游动
摘要。受实验观察 [1] 的启发，驱动具有弱无序性的 3D 盒子中的非相互作用玻色气体会导致幂律能量增长，E ∝ t η，η = 0.46(2)，以及显示动态缩放的压缩指数动量分布，我们对该系统进行了系统的数值和分析研究。薛定谔方程模拟表明，随着无序强度的增加，η ≈ 0.5 到 η ≈ 0.4 的交叉，暗示存在两种不同的动力学状态。我们提出了一个半经典模型，该模型可以捕捉模拟结果，并允许从能量空间随机游动的角度理解动力学，从中可以分析获得从 E ∝ t 1/2 到 E ∝ t 2/5 缩放的交叉。这两个极限对应于随机游动受到弹性无序引起的散射速率或驱动器可以改变系统能量的速率的限制。我们的结果为进一步的实验提供了理论基础。
关于量子随机游动
正如标题所示，以下论文是对当前正在进行的量子随机游动研究的一次全面但绝不完整的探索。经典随机游动在 20 世纪初被引入并形式化，作为建模和研究金融以及物理或生物现象的工具。著名的布朗运动最早由法国数学家 Louis Bachelier 于 1900 年在其博士论文《投机理论》中描述，当时他试图研究巴黎证券交易所的价格变化。从那时起，Henri Lebesgue、Émile Borel、Paul Lévy 等人发展了测度理论，从而对随机游动等随机过程进行了严格的定义。简而言之，随机游动是某些数学空间（如图、群或向量空间）中的随机路径。第 2 章将介绍相关定义以及随机游动极限行为的定理，因为我们对经典设置与量子理论设置的区别感兴趣。
游动微生物悬浮液中布朗运动与流体动力学示踪剂扩散之间的相互作用
非平衡浴中示踪物扩散的一般问题在从细胞水平到地理长度尺度的广泛系统中都很重要。在本文中，我们重新讨论了这种系统的典型示例：一组小的被动颗粒浸没在无相互作用的偶极微游泳体的稀悬浮液中，这些微游泳体代表细菌或藻类。特别是，我们考虑了由于微游泳体流场对示踪物的持续平流而导致的热（布朗）扩散和流体动力学（主动）扩散之间的相互作用。以前，有人认为，即使是适量的布朗扩散也足以显著减少示踪物平流的持续时间，从而导致有效主动扩散系数 DA 的值与非布朗情况相比显著降低。在这里，我们通过大规模模拟和动力学理论表明，这种影响实际上只对那些实际上保持静止但仍搅动周围流体的微型游泳器（即所谓的振动器）具有实际意义。相比之下，对于生物微型游泳器悬浮液中相关的中等和高游泳速度值，布朗运动对 DA 的影响可以忽略不计，导致微型游泳器的平流和布朗运动的影响具有累加性。这一结论与文献中的先前结果形成对比，并鼓励重新解释最近对细菌悬浮液中不同大小的示踪颗粒的 DA 的实验测量。
气候驱动的浮游动物变化导致鱼类食物质量的大规模下降
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分析电网络随机游动：...
我们研究的初始背景是一个有限、连通、无向图 G 。一个粒子在 G 的顶点上随机移动，我们希望使用非标准技术了解这种随机游动的一些行为。我们努力的核心问题是：给定两个状态 x 和 y ，从 x 到 y 的游动有多“困难”？我们将通过将 G 视为电网络来形式化“困难”中有效电阻的含义。使用有效电阻的概念，我们将以两种不同的方式来回答我们的问题：首先是根据逃逸概率（命题 4.2），然后是根据通勤时间（定理 6.9）。最后，波利亚递归定理（定理 7.12）将形式化以下概念：在 1 维和 2 维中，简单随机游动若不先返回原点，则“无限困难”地“逃逸”到无穷大，但在 3 维及更高维度中，则“有限困难”。我们希望在回答核心问题时，能够说明分析具有电网络的随机游动如何具有启发性、物理直观性以及计算实用性。