各种各样的地表景观决定了众多的动植物栖息地必然会被河流或是山脉所隔断,广阔的生态栖息环境可能会被割裂为许多破碎化的独特的栖息斑块,而近年来人类对大自然过度无节制的开发活动显著地加速了该过程。自然栖息地的减少是与栖息斑块的碎片化密不可分的,进而造成全球范围内生态多样性的减少。在碎片化的栖息环境中,种群数量的增长模式显示出了独特的特点,这对稀有物种的保护以及经济生产中害虫控制策略的实施都有着深远的意义。在碎片化的网状栖息斑块上,一些动植物个体虽然主要生活在某一斑块,但整个种群表现出社团聚类效应。在定栖的种群中,仅有小部分可以迁徙到其他的栖息斑块；而高度迁徙的物种大多会在斑块内或斑块间有规律地迁移,部分种群可以越过斑块的边界扩散繁殖。这些零散的斑块在扩散意义下构成了具有不同连接度的网络模型。论文提出在一类基于网络结构的捕食者-食饵模型基础上,引入具有脉冲控制作用的综合害虫治理(IPM)。文中采用数值的方法研究新建立的模型,并探讨脉冲周期、自然天敌的释放常数和斑块间的连接模式等关键因素,对斑块网络上害虫控制成功与否以及害虫爆发模式的影响。论文采用了Holland和Hastings定义的“聚类”这一重要概念,用它描述模拟中可能出现的结果,包括从全局同步(所有斑块上的种群数量表现出完全一致的波动)到n-聚类解(每个斑块都表现出迥异的动力学行为)的所有变化,其中n为斑块总数。一般地,害虫或自然天敌种群的初始密度的异质性会导致各种各样的聚类振动。我们发现当n>1时,聚类解会分化成为波动幅度明显不同的两个群组(即相空间的二元性),这表明通过引入二元性和更复杂的动力学行为,脉冲控制行为从根本上改变了常微分系统的特征。当脉冲周期足够小时,也就是控制措施被频繁地施用,害虫是可以被完全灭绝的。随着脉冲周期的增大,害虫种群的动力学行为由一个稳定状态转变为具有周期窗口的混沌状态。由于异质的初始种群密度分布,更多的多聚类振动现象出现。逐渐增大作为分支参数的自然天敌的释放常数,我们发现倍周期分支和周期减半级联现象先后发生。相同的生态系统会由于网络结构的不同而表现出不同的生态学现象。对于具有不同连接模式的五类网络结构,随着连通随机性的增加,脉冲控制模型瞬态行为的持续时间会显著缩短,多聚类振荡现象出现的概率也会明显变大。与无网络结构脉冲控制模型的结果相比,基于网络结构的脉冲控制模型表现出不同的动力学行为。所以我们在实施IPM策略时,不可以忽略网状栖息斑块之间的连通性。同时,各聚类解的出现表明在各个斑块上,害虫种群可以表现出不同的爆发模式,这提示农业管理者有必要对害虫疫情实施全局的监控。进一步地,由于种群动力学行为在斑块网络结构上表现出的差异性,在对流动性较大的种群或是分布异质性明显的种群数学建模时,要充分考虑到种群不同的扩散模式对模型动力学行为的影响。尤其地,栖息斑块的连通模式对濒危物种的保护意义重大,连通度越高,不同斑块间的种群越容易进行生态交流和扩散繁殖。