捕食者与食饵系统的动态关系因其在自然界中的重要性和普遍性而成为生态学研究的主题之一.本文建立了两个河流环境中捕食者和食饵相互作用的反应扩散模型,研究了对流速度对模型动力学行为的影响.通过理论分析和数值模拟得到了一些有趣的结果,为河流等对流环境下的生态保护提供了一些有价值的建议.第一章,介绍了本文的研究背景,简述了河流环境中种群模型的研究现状及本文的主要工作,整理了需要使用的相关理论.第二章,研究了一个河流环境中Leslie-Gower型捕食者-食饵模型的全局动力学行为.首先使用Leray-Schauder度理论和一些辅助技巧,得到了正稳态解的存在唯一性.然后研究了捕食者和食饵种群的长时间行为,并得到了两个种群持久生存和灭绝的阈值条件.研究发现在开放的对流环境中,存在两个流速阈值,即捕食者和食饵各自在河流中能够独立持久生存的最小流速,对系统的动力学性态起着决定性作用.当捕食者的流速阈值大于食饵的流速阈值时,系统随着流速的变化可能出现两种最终状态:（i）流速较小时,捕食者和食饵共存;（ii）流速较大时,捕食者和食饵灭绝.当捕食者的流速阈值小于食饵的流速阈值时,系统可能出现三种最终状态:（i）流速较小时,捕食者和食饵共存;（ii）流速居中时,捕食者灭绝而食饵存活;（iii）流速较大时,捕食者和食饵灭绝.另外,在封闭的对流环境中,我们从理论上证明了捕食者和食饵总能共存.通过数值模拟,我们还进一步发现在一定条件下对流的引入可能会使得两个物种空间分布格局发生演化,最终导致食饵和捕食者种群的栖息空间分离的现象出现.第三章,考虑了一个异质河流环境中捕食者具有额外食物来源的Lotka-Volterra型捕食者-食饵模型.首先使用上下解方法和持久性理论,得到了平凡和半平凡稳态解的全局稳定性、系统的一致持久性以及正稳态解的存在性和唯一性.当系统满足同质对流环境和Danckwert边界条件时,我们进一步得到了系统的阈值动态.准确的说,当捕食者和食饵的对流速度都较小时:（i）若食饵的生长速率大于或等于捕食者的生长速率,则存在一个临界的食饵流速阈值,使得食饵的对流速度大于该阈值时,捕食者存活而食饵灭绝,反之捕食者和食饵共存;（ii）若食饵的生长速率小于捕食者的生长速率,则存在一个临界的捕食者流速阈值,使得捕食者的对流速度大于该阈值时,捕食者和食饵共存,反之捕食者存活而食饵灭绝.当捕食者或食饵的对流速度较大时,系统可能出现三种最终状态:（i）当只有食饵的对流速度较大时,捕食者存活而食饵灭绝;（ii）当只有捕食者的对流速度较大时,捕食者灭绝而食饵存活;（iii）当捕食者和食饵的对流速度都较大时,捕食者和食饵灭绝.最后通过数值模拟,我们发现在某些情况下,小的对流速度不一定有利于多种群的持久性,对流速度适当的增大有利于多种群的共存.第四章,对本文所得到的研究结论进行简要总结,分析其生物意义与理论价值,同时指出以后需要进一步研究的问题和方向.