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本文分析、讨论了一些具有功能性反应的微分生态系统。考虑到影响一个生态系统的因素是多方面的,从功能性反应、收获率两方面分别进行了分析,说明了它们对生态系统的影响。
在已有的功能性反应的生态系统的基础上,应用数学生态学理论建立了一个具功能性反应的微分生态系统,并应用微分方程定性理论,讨论了该微分生态系统,研究了系统的平衡点,对中心焦点的阶数,稳定性做出了分析,并给出了系统的环域构成图。在给定参数满足一定条件时,利用Pioncare-Bendixson环域定理和张芷芬惟一性定理,证明了该系统极限环的存在性和惟一性。
在食饵种群具有常数收获率的生态系统的基础上,研究了一类捕食种群、食饵种群同时具有收获率的HollingⅡ类功能反应生态系统。其中食饵种群具有非线性密度制约,捕食者无密度制约。讨论了系统的平衡点,对中心焦点的阶数、稳定性做出分析。得出当给定参数满足一定条件时系统不存在极限环,最后根据细焦点的稳定性判断出极限环的存在性。
对一个HollingⅡ类功能反应系统在是否有无常数收获率的两种情况下进行了分析、比较。讨论了平衡点、极限环分别在这两种情况下的状态。说明了平衡点的变化,在具有常数收获率后,与无常数收获率相比,系统在第一象限有正的平衡位置,但正平衡点外围的极限环性质发生了变化,不再是只具有唯一的极限环,而是当满足一定条件时,在正平衡点的外围可能出现两个极限环。
通过上述分析可以得知,无论是功能性反应,还是收获率,都会对生态系统产生很大的影响。不同的功能性反应说明了两种群之间不同的影响关系,对两种群的生存有重要的意义;而具有收获率则会使系统的平衡点发生变化,进而影响到平衡点外围的极限环,通常会使平衡点的个数及稳定性产生变化,甚至出现细焦点分支,进一步使极限环的个数、稳定性产生变化。这样就使生态系统发生了较大的变化。所以研究功能性反应、收获率对生态系统的影响有着十分重要的意义。