考虑到浮游生物在海洋中的增长和繁殖过程不可避免地受到环境不确定因素的影响,基于三种不同的控制机理,本文建立了几类随机浮游生物增长模型,包括随机营养盐-浮游植物模型、随机浮游植物-浮游动物模型以及随机营养盐-浮游植物-浮游动物模型.运用随机微分方程理论和模糊集理论,研究了模型的持续性、灭绝性和遍历平稳分布的存在性,重在揭示环境波动对浮游生物生存性的影响,并探讨了藻类周期性爆发的机制,为寻求藻类爆发的预防和控制措施提供理论依据.具体内容如下:首先,基于上行控制机理,考虑到有毒藻类、季节波动和营养循环过程中存在时间滞后等因素,建立了三类受白噪声干扰的随机营养盐-浮游植物模型,得到了浮游植物持续与灭绝的条件,并证明了模型平稳分布和随机正周期解的存在性.利用实测数据,对所得到的理论结果进行了数值模拟.结果表明:产毒浮游植物和环境波动能影响藻类爆发的峰值,这在对其控制方面起着关键作用;此外,时滞仅影响浮游植物种群的收敛速度,但不影响其稳定性.然后,基于下行控制机理,考虑到环境污染、有毒藻类和参数模糊性等因素,建立了三类具有不确定因素影响的浮游植物增长模型.利用Khasminskii理论研究了污染环境中浮游生物的生存性,证明了随机模型的正常返性和遍历性.研究发现:色噪声有利于保持水生态系统的平衡,而白噪声能增加物种的灭绝风险.基于随机敏感函数技术研究了确定性吸引子附近随机状态的空间排列,并利用置信椭圆估计了导致物种灭绝的临界噪声强度.数值结果表明:中间噪声会产生很复杂的动力学现象,并以多种违反直觉的方式改变物种的竞争结果.借助于模糊集理论研究了模糊参数对浮游生物动力学的影响,并指出生物参数的模糊性能改变生物经济平衡点和最优收获策略.最后,基于上行和下行同时控制的机理,考虑到营养循环和季节波动等因素,建立了三类随机营养盐-浮游植物-浮游动物模型,研究了浮游生物的生存性,并证明了系统遍历平稳分布及随机正周期解的存在性.研究发现:环境噪声可能导致浮游植物大量繁殖,这在一定程度上解释了藻华的成因;此外,环境的季节性能诱使藻类的周期性爆发.