【摘 要】
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本文主要研究了一类具有Holling II类功能性反应的富营养水体渔业资源模型在不同收获策略下的动力学性质,全文主要分为4章内容.第一章,绪论,介绍了本文的生物学研究背景:国内
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本文主要研究了一类具有Holling II类功能性反应的富营养水体渔业资源模型在不同收获策略下的动力学性质,全文主要分为4章内容.第一章,绪论,介绍了本文的生物学研究背景:国内水资源环境的现状、水体富营养化的成因及治理措施,以及部分相关预备知识.第二章,主要研究了具有连续型收获的富营养化水体渔业资源模型的动力学行为.利用Hurwitz判据、Jacobian矩阵讨论了该系统的边界平衡态及其稳定性;利用盛金公式及几何定性分析讨论了正平衡态的存在性、个数变化规律,得出正平衡态的个数可能为0、1、2、3,同时给出3个正平衡态的数值模拟图,进而以分支理论为依据讨论了鞍节点分支.正平衡态的存在性也说明了鱼类和藻类在满足一定的条件下可以达到共存.第三章,主要研究了仅连续收获藻类的模型.讨论了生态经济系统的6个非负平衡态、生态经济平衡态和对应的收获努力量,最后利用Pontryagin最大值原理方法构造Hamiltonian函数得出最优收获策略存在的必要条件,数学结果表明当贴现率趋于0时,社会收益达到最大.第四章,分析了脉冲效应下富营养化水体渔业资源的动力学行为,包括定时脉冲模型和状态脉冲模型两部分.对于定时脉冲模型,首先利用比较定理和放缩法分析了系统的有界性,并利用脉冲微分方程的Floquent乘子理论,分析了系统边界周期解的局部渐近稳定性得到了灭绝的充分条件.对于状态脉冲模型,通过构造Poincare映射、后继函数讨论了系统周期解的存在性,得到了正周期解存在性和稳定性的充分条件,即当藻类密度达到某阈值时,对藻类进行适当收获可以使得鱼类避免趋于灭绝,并给出了数值模拟图;类似地,计算了鱼类的收获阈值,在此情况下使得藻类避免趋于灭绝.
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