有干扰影响的脉冲捕食-食饵系统的稳定性研究与数值分析

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanhsy
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随着社会的发展与生态环境的破坏,生态系统的稳定性研究日益受到人们的重视.由于生态环境的复杂性,在实践中研究生态系统的稳定性时,往往需要考虑种群相互干扰以及人为的脉冲控制等因素的影响.本文主要研究三类捕食者相互干扰的脉冲捕食-食饵系统的稳定性问题,主要由以下五章构成.  第一章主要介绍本文的研究背景、研究意义以及国内外研究现状等.  第二章是预备知识介绍,主要给出证明系统有界性、食饵灭绝周期解存在性及其全局渐近稳定性、持久性相关的定义和主要引理.  第三章主要研究了一类捕食者相互干扰的脉冲捕食-食饵系统的稳定性问题.应用脉冲微分方程稳定性理论、生物系统理论,通过比较的方法,研究得到了食饵灭绝周期解的存在性及其全局渐近稳定性,以及系统持久的充分条件.然后通过数值模拟对系统的稳定性做数值分析,进一步探讨系统复杂的动力学行为.最后从生物理论的角度出发,分析了所得结果的生物意义,给出一些可行的系统控制策略与建议.  第四章主要考虑了一类具有平方根功能反应函数、捕食者之间相互干扰的脉冲三种群捕食—食饵模型.通过利用脉冲扰动技巧、弗洛凯理论、不等式理论、比较定理等基本理论,研究了该系统食饵灭绝周期解的存在性、全局渐近稳定性.Lyapunov的充分条件通过构建适当的函数,采用比较的方法,进一步讨论得到了系统持久的充分条件.最后通过数值模拟讨论了干扰系数、脉冲周期等对系统稳定性的影响,揭示了系统复杂的动力学性质.  第五章主要从实际出发,考虑到不同时刻有化学控制和生物控制、捕食者之间有相互干扰等因素对种群的实际影响,建立了一类脉冲三物种捕食-食饵模型.利用相关理论主要研究得到了食饵灭绝和系统持久的充分条件.然后举例并进行数值模拟,进一步研究了系统的动力学性质.最后通过讨论给出了所得结果的生物意义,结合相关控制策略给出了一些具体的意见与建议.  总之,通过对上述系统的理论分析,得到了系统周期解的存在性、系统的稳定性、系统的持久性等系列理论成果,所得结果推广或改进了一些已有的理论结果,丰富了脉冲微分系统和生物动力系统理论.通过数值模拟,进一步研究了干扰因素、脉冲因素、功能反应等对系统动力学性质的广泛影响,进一步揭示了系统复杂的动力学性质,为系统控制与生态平衡保护等给出了一些控制策略与建议.所得成果有较好的理论意义和一定的实际意义.
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