几类生物模型的周期解和概周期解

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生物模型的周期解和概周期解的存在性与稳定性是研究生态模型的一个重要组成部分.现今,针对生态模型的周期解和概周期解方面已开展了许多研究工作,并且取得了一定的成果.但是这些研究没有考虑到脉冲、反馈控制、捕获等生态因素的影响.因此,本文主要讨论两类具有脉冲的造血模型的概周期解的存在性与指数稳定性、具有反馈控制的离散Hassell-Varley食饵捕食系统的持久性、概周期解存在性和全局稳定性、具有非线性捕获项的多时滞Hassell-Varley型功能性反应的食饵-捕食者系统周期解的存在性.本文主要组成部分如下:第一部分主要研究了两类具脉冲的造血模型的概周期解的存在性与稳定性问题.基于Bainov和S amoilenko的脉冲微分方程理论专著的方法,并运用压缩映象原理和Gronwall-Bellman不等式得到了这两类造血系统概周期解的存在性与稳定性的充分条件.我们发现脉冲以低值且低稳的频率进行时,系统的概周期解唯一存在且是指数稳定性的.第二部分讨论了具有反馈控制的离散Hassell-Varley食饵捕食系统的概周期解.首先得到了系统的持久性的充分条件,接着假设系统的所有系数为概周期序列,运用Cheban 和 Mammmana关于差分方程的概周期解的理论进而得到了系统存在概周期解充分性条件,并且这个概周期解是全局稳定的.此外,本部分还得到了一个推论,当系统所有系数为周期函数时,系统的周期解也是存在且是一致稳定的.最后,通过数值模拟给予概周期系统与周期系统的解的存在性与稳定性充分条件验证其可行性.第三部分考虑了捕获对Hassell-Varley型功能性反应的食饵-捕食者两种群的影响.目前诸多学者研究的是线性捕获对种群性态的作用.在此我们讨论具有非线性捕获项的多时滞H assell-Varley型功能性反应的食饵-捕食者系统周期解的存在性.近几年学者们的研究表明,捕获对食饵捕食者系统的动力学行为会产生重要影响.在此我们运用重合度定理得到了该系统的周期解存在性的充分条件,并通过数值模拟表明其可行性.我们得到种群的内禀增长率的均值要大于捕获项的上界,这就要求我们在保证生态系统的周期发展前提下不能进行过度捕获,这在生态保护上具有重要意义.此外,该模型及结果是对一些已知的模型及结论的改进与推广.
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