脉冲动力系统理论在生物动力系统中的应用

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脉冲微分方程理论与方法在近三十年的研究中得到不断的完善,已经形成了一个比较完整的体系.种群动力学中有很多自然现象和人为干预因素的作用都可以用脉冲来描述,本文以脉冲微分方程理论为基础,数学上结合了连续动力系统和脉冲动力系统的相关理论,系统地分析了两类捕食者食饵模型的各种动力学性质,首先讨论了一个具有连续收获和脉冲收获的Holling II类功能反应的两种群捕食者-食饵系统,在连续控制系统中,利用定性分析的方法,讨论了模型在收获率条件下平衡点的稳定性并且给出了最优控制策略;在脉冲控制系统中给出了系统周期解稳定性的条件,然后利用分支理论证明了正周期解的存在性.其次以农业生产中的害虫治理为背景,建立了在固定时刻分别喷洒杀虫剂和释放天敌的具有两个功能性反应的两食饵一捕食者的三种群捕食者-食饵模型,利用脉冲微分方程的Floquet理论和比较原理,全面地研究了系统在外在的脉冲扰动下的动力学性质,得到了食饵灭绝周期解的全局渐进稳定性及系统持续生存的条件。
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