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考虑个体结构差异的生物种群动力学是生态学领域中基本的研究课题之一。它在揭示种群的演化规律中起着很重要的作用。种群生态学是生态学的重要组成部分,而个体生命参数是种群生态学研究的基础,因为种群整体的增长或减少、存在或灭亡、发展或退化都受到种群个体的出生、增长、繁殖和死亡等生命过程的影响,而且生态环境也是通过改变个体的生命参数来实现种群的演化。另一方面,出于对生态平衡和资源开发的关注,学者们越来越重视对种群动力系统控制问题的研究。如果只考虑种群个体的年龄分布,从上个世纪60年代至今已经获得了许多研究成果。而生态学家研究表明:对于许多种群而言(如树木、鱼类等),在种群演化的过程中,个体的尺度比年龄的影响更为重要。所以近几十年来,具有尺度结构的种群模型引起了更加广泛的关注。 本文旨在研究具有加权总规模的尺度结构种群模型系统,分析它们的动力学行为,包括非负解的存在唯一性、有界性,以及模型解对控制变量的连续依赖性,还有平衡态的稳定性与最优收获控制策略。文中运用非线性泛函分析的知识,比如Mazur定理、Ekeland变分原理、凸锥等,借助微分方程和积分方程等工具获得一些重要的理论成果。这些成果也为人类的实践提供了必要的理论指导。 本文的主要研究工作如下: 第二章分析一类非线性尺度结构种群模型的适定性,包括系统解的存在性、唯一性、非负有界性和解对控制变量的连续依赖性。第三章研究非线性尺度结构种群的平衡态的存在性和稳定性,模型考虑了新生个体的迁入和迁出,导出了种群稳定性条件。第四章研究非线性种群模型的最优收获问题,获得了最优策略的结构。