脉冲与时变数学生态模型的解的稳定性及持久性

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaofaqiang0124
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微分方程模型在描述种群动力学中起着至关重要的作用.它从数学的角度阐述了各种种群动力学行为,使人们科学地认识种群动力学,从而对某些种群相互作用进行有目的地控制.在现实的世界中,人们发现很多影响生态系统的因素应为时间或季节的不同而不同.而且还发现自然界中许多生命现象和人类的一些行为如动物的季节性的生育、人类的放养捕捞等用连续模型无法精确表达,因而时变微分方程和脉冲微分方程可以相对真实地刻画这些现象和行为.本文研究是基于不同应用背景的二类生态模型.本文主要内容概括如下: 第二章讨论毒素一种群模型.第一节研究了污染环境中具有扩散和时滞的捕食一食饵模型的渐近行为.得到了系统一致持续的充分条件.同时也发现在一定条件下食饵和捕食者种群呈周期性变化.最后给出了一些数值模拟.第二节研究的是脉冲作用对环境污染中单种群动力学行为的影响.利用脉冲微分方程的比较定理及周期单种群Logistic模型的一些已知结论,证明了当脉冲周期小于某个阈值时,该种群灭绝,反之,则该种群持续生存.并且还证明了上述的持续生存条件也能确保该系统存在唯一的全局渐近稳定的正周期解.第三节研究的是非同步脉冲作用下污染环境中单种群的周期振荡.利用严格k集压缩定理,得到系统周期解存在的充分条件. 第三章主要讨论治理害虫的传染病模型.第一节研究的是害虫的单一生物控制和综合控制两个模型.在每种模型中,利用Floquent理论和小振幅扰动的方法证明无易感害虫周期解是全局渐稳的.而且还给出的系统持久的条件.最后用数值模拟说明系统存存非平凡的周期解.第二节研究连续和脉冲治理害虫的模型.在连续模型中,考虑系统存在唯一全局渐稳平衡点的充分条件.从而再利用平衡点的全局渐稳性来控制害虫的数量.在脉冲模型中,证明无易感害虫周期解是全局渐稳的.而且还给出了系统持久的充分条件.最后用数值模拟说明系统存在非平凡的周期解.最后讨论了两种方法的有效性.第三节研究的是用具有阶段结构和一般发生率函数的时滞传染病模型来研究害虫治理.假设害虫分为:害虫卵,易感害虫和染病害虫.证明了无易感害虫周期解是全局吸引的.而且还给出了系统持久的条件.结论指出投放病虫的数量,发生率,时滞和脉冲周期都对系统的动力学行为有重要的影响. 第四章研究微生物的培养.第一节研究的是用于模拟一个微生物群体生活在具有抗菌素的Chemostat环境中的一个非自治的泛函微分方程.利用分析的方法,分别取得了系统持久和微牛物.火绝的充分条件.第二节研究了具有变消耗率和非同步脉冲扰动的Chemostat模型.假设这个模型的营养基和微生物分别受到相同周期的脉冲扰动,但这两组脉冲发生在不同的时刻.证明了微生物火绝周期解是全局渐稳的.又得到了系统持久的条件.进而,证明了在临界的条件满足时,系统会分支出一个非平凡的周期解.最后通过数值模拟验证了主要结论.
其他文献
文中从密钥生成器输入与输出序列之间关系的角度,分析了构造伪随机序列的两种方法—采样和插值,利用两者的规则性,基于线性反馈移位寄存器(简记为LFSR),着重构造了两种新型的
本文主要研究了三类问题:弱向量变分不等式对偶问题、广义向量拟变分不等式问题解集映射的半连续性以及集值弱向量变分不等式问题解集映射的Painleve-Kuratowski收敛性,具体内
排序问题是运筹学与组合优化领域中的一类重要问题.对排序理论的研究具有重要的理论意义和广阔的实际应用前景.数十年来,人们对此专题进行了深入地研究,并提出了大量的模型和
针灸铜人不仅是实用的医学模型,也是珍贵的历史文物。针灸铜人是宋天圣年间,官造的青铜针灸人体模型,大小与成年男子相当,外壳可以拆卸,胸腔腹腔都能打开,内有五脏六腑。铜人
摘要:“绿色建筑”是在科学发展观的指导下顺应可持续发展和环境保护的要求而产生的,积极发展绿色建筑,符合当今世界和平与发展的主流。文章对绿色建筑的概念和特征进行了分析,阐述了绿色建筑设计方法的基本原则,最后,总结出绿色建筑设计的要点。  关键词:绿色建筑;设计;问题  中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:    绿色生态是人类探索的永恒命题,绿色建筑设计是未来建筑设计的发展方向,是人类可持续
期刊
采样理论是现代脉冲编码调制通信系统的理论基础,也是信号分析中最强有力的基本工具之一。众所周知的经典Shannon采样定理自二十世纪中期发表以来,就在通信,控制论和数据传输过
本文从具有两个位势的4×4的矩阵谱问题出发导出两类非线性发展方程,分别给出了这两类方程中的第一个非平凡的方程(其中一个为Hirota-Satsuma方程)。最后通过迹恒等式我们得
金融数学是一门交叉学科,在国际金融界和应用数学界受到高度重视。未定权益的定价和套期保值理论是金融数学研究的核心问题之一,它涉及现代金融学的资产定价理论、投资组合理
摘 要:高层建筑给排水的设计影响到人们的正常生活,特别是排水管堵塞的时候,给人们带来一定的经济损失和生活困扰,这就给高层建筑的给水系统、排水系统的设计提出更高的要求。合理的设计、科学的管理以及优质的施工质量是保证系统安全有效运行的关键。本文对高层建筑的给水系统排水系统的设计进行分析。  关键词:高层建筑;给水系统;排水系统;设计  中图分类号:S276.3文献标识码:A文章编号:    引言  自
期刊
近年来,由于延时神经网络在解决图像处理、模式识别、信号处理等实际问题上表现出很强的应用,因此其动态学行为受到了广泛的关注。此外,复杂网络的混沌同步理论也已成为一个新的