几类病虫害防治的脉冲微分模型稳定性和持久性的研究

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ivan_wongxc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脉冲微分方程理论是微分方程的一个重要分支,在近几十年得到了很大的发展。它从数学的角度,将生活中的具体事物变化转化为一个个数学模型,通过分析研究数学模型的各种动力学性质,将得到的数学结果应用于生活当中,从而实现对其有目的的控制。本文主要针对农业生产中的病虫害综合治理问题建立几类具有脉冲的微分方程数学模型,我们讨论了脉冲微分模型解的有界性和害虫灭绝周期解的局部渐近稳定性和全局吸引性以及持久性的充分条件。利用脉冲微分方程比较定理、Floquet乘子理论、构造Lyapunov函数方法,我们还证明了当把喷洒化学农药和释放天敌视为一种脉冲进行害虫治理的周期大于一定的正值时,我们所建立的生态数学模型才会达到一种动态生态平衡,从数学的角度给出了害虫综合治理控制害虫数量的理论依据,为农业生产提供重要的借鉴意义。本文主要做了以下工作:第一章介绍了病虫害防治的研究背景和种群动力学的概念。第二章介绍了一些脉冲微分方程相关的数学命题。第三章我们以害虫和天敌为目标,建立了害虫-天敌Schoener脉冲微分模型,证明了解的有界性、害虫灭绝周期解的局部渐近稳定性以及系统的持续生存性。第四章我们考虑生物防治中病毒对害虫的感染作用并建立脉冲微分模型,讨论了在病毒的作用下,害虫灭绝周期解的渐近稳定性以及系统的持续生存性,从数学角度证明了上述结果的正确性。第五章我们建立了一个害虫综合治理的脉冲微分模型,并讨论了一般解的有界性、害虫灭绝周期解的局部渐近稳定性和全局吸引性以及系统的持续生存性,也从数学角度证明了上述结果的正确性。第六章我们补充证明了一个五维害虫综合治理脉冲微分模型的持久性定理。这一结果是研究该系统复杂动力性和混沌性的基础。其结果表明,虽然害虫和农作物之间的关系非常复杂,但是在一定条件下,它们可以共存,是可控的。
其他文献
毛竹林在应对全球气候变化、保持碳平衡等方面发挥着重要的作用。叶面积指数(LAI)作为森林冠层重要的结构参数,是模拟冠层光合作用和蒸腾作用等生理过程的主要变量,也是影响冠层与大气间能量和物质交换的重要参数。然而,目前用于毛竹冠层碳水循环模拟和验证LAI卫星遥感反演结果的地面LAI估计结果都是基于未经验证的地面遥感方法获得的。另外,以往地面遥感观测估计的毛竹冠层LAI在2.2m2·m-2~6.5m2·
毛竹林具有高效固碳能力,其碳汇功能受到广泛关注,因此准确定量估计毛竹林的光合固碳能力十分关键。叶片尺度和生态系统尺度的光合固碳能力的研究较多,然而介于二者之间的冠层尺度的研究却相对较少。其原因主要是冠层结构的复杂性所带来的困难以及对冠层内异质性、对光谱和光合的影响程度被估计不足。本研究充分考虑了毛竹林冠层内的生化和结构参数的垂直异质性,把冠层从上到下分为多层来处理,发展新的冠层多层辐射传输模型;利
青枯病菌(Ralstonia solanacearum)是一种破坏性极强的植物病原细菌,在世界范围能造成200多种农作物和木本植物发生青枯病,常见有海防林木麻黄青枯病等。青枯病菌能在土壤中长期存活,遇到寄主植物后会引发侵染。目前,青枯病的研究以草本作物上的病原致病机制为主,而对侵染木本植物的致病机理较少涉及。青枯病作为土传病害,其病原菌如何在土壤环境中侵染寄主植物的内在机制研究对于控制病害传播具有
森林是陆地生态系统的主体,亦是最大的碳库,对森林生态系统碳储量进行研究,对调节全球碳平衡、减缓大气中二氧化碳等温室气体浓度上升趋势以及维持全球气候变化稳定性等方面都有着不可忽视的作用。本研究以杭州市森林为研究对象,基于遥感影像数据、气象数据和浙江省森林资源连续清查数据,采用CASA模型对2004-2014年杭州市森林碳储量进行估算,并从自然条件和人类活动干扰的角度对森林碳储量的影响因子进行探讨。为
由于人类活动加重和化石燃料的大量焚烧,全球变暖已成为不可避免并亟需解决的难题。森林生态系统在维持生态服务方面发挥着主导作用,同时也是大气二氧化碳(CO2)的重要碳汇。浙江省位于中国东南部,受亚热带季风气候影响,拥有庞大净生态系统生产力,为改善生态环境和维持区域碳平衡发挥重要作用。精准估算森林植被碳储量、碳密度及其分布特征和驱动因子已成为区域碳循环的核心研究内容。然而迄今为止,很少有关浙江省长期森林
本论文针对太湖流域南苕溪上游农业区河流水体较为严重的氮(N)污染问题,结合区域内竹林河岸带已基本取代木本河岸带的环境背景,以太湖流域上游农业区竹林河岸带为研究对象,研究了夏、秋(因新冠疫情冬季无法采样)和春季河岸带土壤反硝化特征(反硝化功能基因丰度;反硝化酶活性:Denitrifying enzyme activity,DEA;反硝化速率:Denitrifying rate,DR)及其影响因素,同
肠致病性大肠杆菌(Enteropathogenic Escherichia coli,EPEC)是引起家兔腹泻的主要病原菌,该菌具有高度传染性,严重制约了兔产业的健康发展。临床上常用抗生素进行防治,然而细菌耐药性问题的日益加剧致使养殖业发展和公共卫生安全面临严峻挑战。我国自2020年开始全面禁止在动物饲料中添加抗生素,该政策的落地实施成为保障动物源性食品安全和公共卫生发展的重要里程碑。因此,寻求新
覆盖经营通过提供养分和改善土壤条件来提高植物生长和产量。然而,长期或高度覆盖经营会产生负面影响,如:土壤质量下降、森林退化和环境退化等。为缓解竹林退化,在竹林覆盖经营过程中会进行适度休耕。本研究以毛竹林为研究对象,研究在高强度覆盖经营下,土壤理化性质的变化,同时采用高通量测序技术分析高强度覆盖经营对土壤和毛竹鞭根微生物多样性、群落组成和潜在生态功能的影响。结果如下:1.高强度覆盖经营使毛竹林中土壤
森林在缓解气候变化和平衡碳收支方面发挥着重要的作用,而中国森林更是重要的碳汇,在全球的碳收支平衡中扮演重要角色。中国亚热带是中国森林的主要分布区,占中国森林面积的44%,是中国的主要商品林和木材资源基地。过去50年来,中国亚热带森林受到各种自然和人为干扰因素的强烈影响,包括森林砍伐、土地利用变化、火灾、干旱、病虫害等。同时,中国也实施了许多新的林业政策或法规,如集体林权改革、天然林保护、造林工程、
台风/飓风是影响森林生态系统可持续性的主要因素之一,特别是在沿海地区。近年来,很多超强台风登陆中国沿海城市,对生命安全、财产、作物产量等造成了很大的影响。2014年7月18日,超强台风“威马逊”登陆我国海南省和广东省,风速超过60m/s,共造成中国384.8亿元人民币的经济损失;2019年8月9日,超强台风“利奇马”登陆我国浙江省,仅在浙江省就造成直接经济损失537.2亿元人民币。台风对生命安全、