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该文以脉冲微分方程的理论为基础,建立带有脉冲效应的种群动力系统模型,系统地分析了所给出的时变模型的各种动力学行为,并利用数值模拟的方法研究系统的各种复杂现象:
第二章分析了一类状态依赖脉冲微分方程dx/dt=f(x,y),dy/dt=g(x,y),△x=-px,△y=b.得到了关于这类脉冲微分方程周期解和稳定性方面的一些有用的结论.作为应用可以分析一维周期脉冲脉冲微分方程可以转化为这类方程来处理.该文应用这一结果分析了单种群周期脉冲收获的最大承受生产.进一步,分析了一个单种群阶段结构的收获模型的周期解的唯一性和稳定性。
第三章该文提出了自治和周期非自治的价值规律控制下的单种群收获模型.应用Du-lac函数证明自治系统的正平衡态的全局稳定性.对于周期非自治系统应用度理论和连续性定理,证明了周期系统的正周期解的存在性.最后应用Lyapunov泛函,得到保证周期解唯一性和稳定性的充分条件.
第四章根据癌细胞和正常细胞的竞争关系结合药物的扩散模型提出了药物注射治疗模型。证明了一种情形时系统有稳定的边界周期解,而在另外的情形系统有稳定的边界周期解,可以计算周期解的T-周期平均的值.可以证明这样的系统保持了竞争系统的所有性质.基于这些研究,该文提出了脉冲注射的有效线和中毒线并给出了优化注射策略.
第五章研究了食物链系统的顶端投放模型,利用Floquet定理和小参数扰动技巧,得到了中级捕食者灭亡边界周期解脉冲周期的临界值.利用脉冲微分方程的比较定理研究了系统的一致持久生存的条件,数值模拟了这样简单的脉冲系统的复杂性。该文利用脉冲微分方程的比较定理和Floquet理论及分析方法研究了脉冲效应对捕食系统的动力系统的性质.数值模拟表明脉冲带来许多复杂的现象,如:周期震荡,混沌,周期分支,半周期分支等.
第六章研究了一个周期脉冲输入的Monod型Chamostat系统,这个系统包含了脉冲输入的营养基,食饵和捕食者.该文首先讨论了营养基食饵子系统的周期解的全局稳定性。该文应用了标准的分支理论,证明了在分支参数不大时系统有稳定的正周期解。并且数值模拟了这个系统的分支和复杂性。