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本文主要研究了两类具有时滞的捕食-被捕食模型,一个是具有连续时滞的非自治三种群相互作用的捕食-被捕食模型,另一个是具有阶段结构的非自治捕食-被捕食模型.二个模型从不同的生态学角度进行分析,运用有关的数学方法得到了这些模型的定性性质和周期解的形态.
首先重点介绍了生物数学学科的研究背景及发展状况,阐述了本文所研究模型的来源和研究情况,给出了本文所需的相关理论和预备知识.
接着研究了一个具有连续时滞的非自治三种群相互作用的捕食-被捕食模型.主要讨论了系统的永久持续生存性,周期解的存在性和全局渐近稳定性.本章首先借助于重合度理论中的连续性定理,讨论了系统周期解的存在性,得出了保证周期解存在的充分条件,然后构造合适的Lyapunov泛函,利用Barbalat引理证明了系统周期解的全局渐近稳定性,接着利用比较原理得出系统永久持续生存的充分条件.
最后考虑了一个具有阶段结构的非自治捕食-被捕食模型,模型中食饵种群分幼年和成年两个阶段,由于幼年食饵和成年食饵的生活习性和生活环境不同,引来不同的捕食者.本章首先根据系统的初始条件,得到该系统的正向不变集,然后借助于两条引理和比较原理,得出了系统永久持续生存的充分必要条件,接着利用已知文献的结论,得出了系统在永久持续生存条件下的周期解的存在情况.