论文部分内容阅读
种群生态学是生物数学的一个重要分支,主要应用微分方程、线性代数等理论工具研究生物种群的动力学行为,揭示生物种群规模随时间发展演化的规律.人们通过大量的观察实验,提出假设,建立较为合理的微分方程数学模型拟合现实中的种群演化规律,为保护濒危物种或提高生产效益等提供科学指导.其中,研究种群系统的周期性、持续性和渐近稳定性具有十分重要的理论价值和现实意义,它们构成种群渐近性态研究的主要内容. 近年来,关于连续的种群系统的渐近性态已有大量研究.但现实中,生物种群常常会经历诸如蓄养、收获等短时间的剧变.这些现象不宜作为连续的数学模型来研究,而应考虑建立脉冲微分方程来研究.此外,考虑到时滞在生物种群中的普遍存在性,为更具一般性和普遍性,本文研究几类具有脉冲和时滞效应的非自治种群模型的渐近性态.全文由六章构成,具体安排如下: 第一章概述所研究问题的背景意义和种群生态学的相关概念,介绍几种种群生态学中的常见模型,以及与本文相关的一些基础知识. 第二、三章研究两类具有脉冲和时滞的比率依赖捕食者-食饵模型.利用脉冲微分方程的比较定理、微分不等式和单种群脉冲系统的持续性结果,我们分别给出了Gause比率依赖捕食者-食饵系统和Leslie比率依赖捕食者-食饵系统持续生存的充分条件.此外,第三章还讨论了Leslie比率依赖捕食者-食饵系统的全局渐近稳定性. 第四、五章研究具有脉冲和时滞的比率依赖捕食者-食饵扩散系统和Kolmogorov合作系统.利用重合度理论中的连续性定理和分析技巧,我们分别给出了系统存在周期正解的充分条件. 我们的研究结果表明,时滞对系统的周期性、持续性没有影响,但对系统的全局渐近稳定性有影响;脉冲不影响系统的全局渐近稳定性,但对系统的周期性、持续性有一定影响. 我们研究的模型具有一般性,包括了许多著名的种群增长和功能反应.作为推论,我们给出了一些应用.特别地,我们的结果推广或改进了许多已知结论.最后,第六章对全文进行总结和展望.