随机动力系统理论在一类生态系统演化研究中的应用

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长久以来,已经有大量的关于确定性生物种群模型的研究成果.然而,为了更好地描述环境噪声,随机模型在生物种群动力学研究中起着重要的作用.由此许多生物数学研究者在确定性生物数学的基础上引入随机干扰,来研究生物种群动力学性质的多样性.鉴于此,本文主要研究几类随机生物数学解的动力学性质.本文的主要内容有如下几方面:  1.建立并研究了一类具有Hassell-Varley功能反应函数随机捕食者-食模型.针对种群的内禀增长率加入随机干扰项并建立随机模型,在此基础上分析该模型的动力学行为,得到了全局唯一正解以及解的随机有界性.此外,讨论了模型唯一正解的随机持久性和全局吸引性的存在条件.  2.建立并研究了一类具有Bedding-DeAngelis功能反应函数二种捕食者一种食饵随机模型.利用It(o)公式及和构造相应Lyapunov函数证得模型存在全局唯一的正解,并且此正解是最终有界的.然后,研究了关于模型中种群的均值非持续生存、均值弱持续生存、均值强持续生存以及灭绝的充分条件.最后,得出关于该模型中食饵种群可以得到均值弱持续生存与种群灭绝的阈值.  3.建立并研究了一类具有Bedding-DeAngelis功能反应函数互惠随机模型.可知,对于任给的初值该模型有全局唯一正解以及此解具有随机有界性.另外,经过定性分析,给出了系统唯一正解的随机持久性和全局吸引性的存在条件.同时发现当环境噪声较小时,随机模型与确定性模型的种群衍化情形类似,否则种群将最终灭亡.由此可知考虑环境的随机性是非常必要的.  每部分通过数值模拟,证明了其结论的正确性.
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