一类捕食模型的持续生存条件
具有反馈控制的捕食链模型的永久持续生存
c u d b e ss n n e e ti o d t n . o l e p rit tu d rc ran c n i o s e i Ke r s e a e c ;f e b c o t l o d c a n mo e y wo d :p r n n e o d a k c nr ;f o - h i d l m o
对 于 具 有 反 馈 控 制 的 生 态 系统 的研 究 已有 许 多成 果 。 是, 但 以往 的文 献 大都 局 限 于 对 常见 的
1 1 )b 一∑ a( (一 ) = ([( f ) l£ 。 一 j) £
: 二
jl = 1+c () ( 1£ , t—P7 1 )
第 1, I II 类功能性反应 函数和 比率型模 型的研究。 I
一
文献 [ ] 4 研究了一类具有 类功能性反应函数的竞
争 反 馈控 制生 态 系统 。 近年 来 , 有 时 滞 的种 群 动 力 学模 型 已引起 了 具
d() 1t]+D () Y t 。t] tU() 。t[ ()一 () ,
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1
本文讨论一个食饵种群具有扩散率的三种群捕 食 链模 型 , 讨 论 由反 馈 控 制 所 引 起 的时 滞 对 种 群 并 动力学性态的影响。 为此 , 讨论 下列具有 O 类 功能 d 性反应函数的多时滞反馈控制生态模型
一类具有时滞的捕食-被捕食模型的持久性
第4 9卷
第 3期
吉 林 大 学 学 报 (理 学 版 )
Ju a f inU ie i Si c dtn or l l nvrt ce eE io ) n oJi s y( n i
Vo . 9 No 3 14 .
Ma 2 1 v 01
21 0 1年 5月
研 究 简 报
Pe sse c n a Pr d t r Pr y M o e t m e De a r it n e i e a o - e d lwi Ti l y h
TENG n Yo g, L hito IS —a
( eatetfB s o r , hn agU i rt f Tcnl y Lnyn 100 Lann rv c, hn ) D p r n ai C us S ey n n e i m o c e v syo e o g , i ag 110 , i i h o o o gPoi e C i n a
1 解 的 有界 性
考虑 如下 微分不 等式 : ( )≤ t [ t ( ) n—b ( — r ] x t ) , 初 始条 件 : ()= t >0, ∈[ , ] x o 0 t () 1 t 一 0 , ( )> .其 中 n> b 0为常数. 0, > 引理 1 对 于任意一 个 满 足不 等式 ( ) 2 的函数 ( ) 存 在 一个 T > ,使得 当 t , ( ) t, 0 ≥T时 t ≤ ( / ) a 立. a b e ̄ 成 考 虑如 下微 分不 等式 : ()≥ () 口一6 ( ) , £[ t— ] 初始 条件 : ()= t I0 ∈[ , ] x 0 0 t () ,t 一r0 , ( )> .其 中 0> , 0为常数. > 0 b>
一类捕食与被捕食系统的最优可持续收获策略
f+ +:一+ ] . 6 9 1 ・ e ’x a] 2
方程( ) 8 是关于 A 的二阶常微分方程 , 其解为 )=c t+c e + B * ‘ : ‘ et 0 " S () 9
[ ] 加 ] . 克 拉 克. 学生 物 经 济学——更 新 资源 的最 优 6 [ c M. 数 管理 [ . M] 周勤学 , 丘兆福 , 北京 : 译徐建华. 现代地理学 中的数学 方法 [ . 京 : M] 北 高等教育 出
f ‘ -) ‘ = ( - 1 ) ,
-x q l E
…
f=.e ‘ 2-y 【 y( k q - )E , + 2
( 1 )
作进一步研究 , 探讨其最优可持续l获策略。 I 殳 ( ) rⅣ,。q , ek , 为正 数 : 表 示食 1 中 , g ,:E,,, p均 r 饵种群在没有捕食者的 自然增长率 ; Ⅳ表示食饵种群 的生态位容量 ; E表示捕捞强度 ;。g 表示捕捞系数 ; g,:
版社 ,09 20 .
这 c为 常数 m= ・ 里c : 任意 , 丢
[ 2 (1‘ B + 一 ・ ; B 】i 1 . ) _ ,= , 4 2
T eO t lS s ia l retSrtg faCaso rd trMo e h pi ut nbeHavs t eyo ls fPe ao. d1 ma a a
一类捕食与被捕食系统的正解与持久性
Z NGHu- o g,MA njn, E a-h n E a d n , Ma-a Z NG Fn se g -
( . c o l f te t s n h s sUnv ri f o t hn , e g a g4 1 0 , hn ; 1 S h o Mah mai d y i , ies yo S uhC i H n y n 2 0 1 C ia o ca P c t a
第2卷 第2 3 期 21 0 1年 6月
湖 南 文 理 学 院 学 报 ( 然 科 学 版) 自
J u n l f n nUnv ri f t a dS i c0 au a c n e dt n o r a a ies yo Ars n c n eN tr l i c io ) o Hu t e S e E i
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收藕 日期 : 0 10 — 3 2 1— 5 1
作者简介:曾华¥(97) 17-,男, 硕士研究生, 研究方向为微分方程与动力系统.- i znhaog97 6. r E ma:egudn 17@13 o l cn
一类具有避难所和时滞的非自治阶段结构捕食系统的动力学分析
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型
[
11
16]
2024 年 4 月
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一类具有时滞的捕食者-食饵模型的稳定性和Hopf分支
一类具有时滞的捕食者-食饵模型的稳定性和Hopf分支一类具有时滞的捕食者-食饵模型的稳定性和Hopf分支摘要:捕食者-食饵模型可用于研究生态系统中的捕食行为和食物链稳定性。
在现实生态系统中,许多因素会对捕食者与食饵之间的相互作用产生影响,其中一个重要因素就是时滞。
本文通过引入时滞因素,研究了一类具有时滞的捕食者-食饵模型的稳定性和Hopf分支。
通过数学模型的建立与分析,我们得到了该系统的平衡点存在以及Hopf分支发生的条件,并利用MATLAB软件进行了数值模拟。
结果表明,时滞对系统的稳定性和动态性质具有重要影响,适当的时滞引入可以使系统产生周期性振荡。
1. 引言生态系统中的捕食者-食饵关系是一个重要而复杂的生态现象,其研究可以揭示自然规律并帮助我们更好地了解生态系统的运行机制。
捕食者-食饵模型在生态学中被广泛应用,其中Lotka-Volterra模型是最经典的一种。
2. 模型的建立我们考虑一个具有时滞的捕食者-食饵模型,其中食饵种群用x表示,捕食者种群用y表示。
模型可以表示为以下方程组:dx/dt = ax(1 - bx) - cxy(t - τ)dy/dt = -fy + hxy(t - σ)其中a, b, c, f, h是正常数,τ和σ是时滞参数。
3. 平衡点的存在性首先,我们研究该模型的平衡点的存在性。
设平衡点为(x0, y0),即dx/dt = 0,dy/dt = 0。
通过求解方程组,我们可以得到平衡点的表达式。
4. 稳定性分析接下来,我们研究平衡点的稳定性。
通过线性稳定性分析,我们可以判断平衡点的稳定性。
当α = β = 0时,模型简化为传统Lotka-Volterra模型,它的平衡点为(0, 0)和(1/b, 0)。
根据稳定性分析,我们得到当r < 1时,平衡点(0, 0)是稳定的;当r > 1时,平衡点(1/b, 0)是稳定的。
其中r = ah/(bf)。
5. Hopf分支的发生条件在本文的模型中,我们引入了时滞参数τ和σ。
具有阶段结构与时滞的捕食系统模型的永久持续生存和稳定性
设 : 年种群 的 出生率 与成 年种 群的密度 成 正 比 , a 。 a O ; 年种 群死亡 率为 幼 为 . ( > )幼 T g
+
(,> 0 ; )叩 , ) 幼
年种群 到成 年种 群的转 化 率与幼 年种群 的 密度成 正 比 , 为
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( n> o ; 年种 群 的死 亡 率为 ; > O ; )成 ( ) 成
r 0
年种 群 消极 反 馈的拥 挤现 象对 目前死 亡率 的影 响为 。 (一 ) " > 0 (3 E 常数 ) 成 年种群 过 去一 1 时期 的经历 ; \
Au 0 8 g 2 0
参 i j ■ ◆0 I ̄ 。 L l i j : i , i j … ¨
具有阶段 结构与时滞的捕食系统模型 的 永久持续生存和稳定性
程惠 东 , 秋 霞 。 孙 常正 波
( 东 科技 大 学 理 学 院 , 东 青 岛 2 6 1 ) 山 山 6 5 0
近年来 时 滞生 态系统 和阶段 结 构种群 动力 系 统 的研 究 已有许 多 成果 。 献 [ ]得 到 单 种群 阶 段结 构 系 文 1
统的 持 久性 的条 件 ; 献[ ] 文献 [ ]研 究 了在 斑 块环 境 中具 有连 续 时滞 和 扩散 效应 的捕 食 者与 食饵 的 动 文 2、 3
Ke r s 3 r l n l u v v l l b ly a y t t t b l y;s a e s r c u e i e a y wo d :f /a el s r ia ;g o a l s mp o i s a i t eT t c i t g t u t F ;t me d l y
摘 要 : 究 了具有 时滞和阶段 结构 的捕 食者一 研 食饵模 型, 得到 了与 时滞有 关的 系统 永久持 续生存 的充分条件 ; 同
一类捕食模型正解的存在性和惟一性
21 0 0年 6月
南京师大学报(自然科学版 )
J U N L O A JN O M L U I E ST N trl ce c dt n O R A F N N I G N R A N V R IY( aua S i eE io ) n i
V0 . 3 No 2 13 .
应 的反 应 扩 散 系统 正 解 的渐 近 性 , 到 了正 解 存 在 的 一 个 必 要 条 件 , 且 应 用 锥 上 的拓 扑 度 理 论 指 出 了该 条 件 得 并
也是正解存在 的充分条件 .此外 , 研究了一维情形下正解 的惟一性. [ 关键词 ] 捕食模型 , 惟一性 , 存在性 , 反应扩散方程 [ 中图分类号]O 7. 5 [ 15 2 文献标识码 ]A [ 文章编号 ]0 1 6 6 2 1 ) 20 2 -5 10 - 1 (0 0 0 - 60 4 0
论.关 于捕食 模型 的研究 还可 以参看 文献 [—] 35 .
1 预备性结果
本节 给 出一 些 预备性 结果 , 这些 结果 在后 面的分 析 中将 经常 遇到.
收稿 日期 : 0 90 -0 2 0 -92 .
基金项 目: 国家 自然 科 学 基 金 ( 00 0 1 . 16 1 1 ) 通 讯 联 系人 : 文 彦 , 士 , 教 授 , 究 方 向 : 微 分 方程 . — alc ye @ 13 cr 陈 博 副 研 偏 E m i w su 6 .o : n
Ke r s p e ao — ry mo e ,u iu n s ,e i e c ,r a t n df so q a in y wo d : r d trp e d l n q e e s xs n e e ci ・ i u in e u t s t o f o
一类感染疾病的捕食-被捕食模型的研究
{ =,r 一( 1—A S—al 一a N ] , [, 0l ) l , 1 2, 2
() 2
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2
,
:, ( 2+。】 v 一r 2 2 5+。 ,一n2 . 2v) ,
收稿 日期 :0 11 -3 修 回 E期 :0 2 —1 2 1.22 ; l 2 1  ̄22 基金项 目: 山东省 自然科学基金( R 0 9 L 1 ; Z 2 0 A 00) 山东省高等学 校科技计划项 目(0 L 5 ) J9 A 1 作者简介 : 陈珍珍 ( 99 ) 女 , I8 一 , 山东潍 坊人 。硕士研究生 , 研究方 向为动力系统与生物数学。Ema : e ze ce12 @13 cm。 - i z nhnhn 2 1 6 .o lh
通讯作者 : 赵建东( 97 ) 男 , 16 一 , 山东邹 城人 。教授 , 士研究生导师 , 硕 博士 , 研究方 向为常微分方程与动力 系统 、 生物数学 。Em i - a l
jza@ ut.d 。 dho s e u e
12 1
鲁东大学学报 ( 自然科学版 )
第 2 卷 8
其 中
0 < ( l +A),< I r 01 r l ,2>0 0 <A <n10 r , I, >0 i ,, 12 = ,. () 3
模 型 ( ) 际上是一 个 三维 LtaV lr 模 型 . 2实 o —ot r k ea 若被 捕食 者没有 感染疾 病 , f=0, N , 则 S= r :r, 此 时模 型 ( )就是 模 型 ( )若 不存 在捕食 者 Ⅳ2 满 足不 等式 ( ) 2 1. , 3 的模 型( ) 2 简化 为 以下模型 :
关键词 : e a LtaV h r 模型 ; r 平衡 点 ; 基本再生数
具有功能性反应的捕食模型的持久性和灭绝性
具有功能性反应的捕食模型的持久性和灭绝性王爱丽【摘要】讨论了一类具有第Ⅱ类功能性反应函数的捕食一被捕食模型.分别给出了捕食者和被捕食者种群均灭绝;捕食者种群灭绝,而被捕食者种群幸存;以及两种群长期共存的条件.最后通过实例说明所得结论的可实现性.%A class of predator-prey model with functional response is investigated. The conditions are obtained under which all the species become extinct, the predator species become extinct while the prey species keep permanent and the two species keep permanent, respectively. Moreover, the feasibility of the result is shown by example.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)007【总页数】3页(P1525-1526,1534)【关键词】功能性反应;稳定性;捕食-被捕食模型【作者】王爱丽【作者单位】宝鸡文理学院数学系,宝鸡,721013【正文语种】中文【中图分类】Q146在对生物学动力系统的研究中,人们所关注的问题是相互作用的各物种的长期行为。
从数学角度看,即关注的是一类微分方程组平衡点的存在性、稳定性等。
例如Lotka-Volterra模型中,方程组往往拥有多个平衡解,而研究者最感兴趣的是方程组的解是否会收敛于某一个平衡解;即在不同的平衡解中寻求一个稳定解的充分条件。
关于平衡解的稳定性方面的研究,已有很多成果[1—5]。
但是,对于理论结果的可实现性,以及所得结果的生态意义方面的研究,工作较少。
基于此,本文考虑一类具有第Ⅱ类功能性反应的捕食-被捕食种群模型式(1)中,x表示被捕食者种群的数量,y表示捕食者种群的数量,a表示被捕食种群的内禀增长率,b表示被捕食种群的内部竞争率群的捕食效率,d表示捕食种群的自然死亡率,c反映捕食种群的转化效率;a,b,c,d,α,ω 均为非负常数。
周期捕食-食饵模型的持续生存和正周期解
g e er , h eidcp e ao -rymo e wi el - we n ln - p r e h o y t e r i rd tr e d l t L si Go ra dHol gTy eⅡ sh me s n et t p o p h e i ce s wa v si i —
文 章 编 号 :17 —1 6 2 0 ) 5O 3一4 6 35 9 (O 7 O 一1 2O
周期捕食一 食饵模 型的持续生存 和正 周期解
霍海峰 ,张 良,苗黎 明
( 兰州理工大学 应用数 学研究所 , 甘肃 兰州 705) 3 0 0
摘要 :利用 比较定理和 重合度理论 的连 续延 拓 引理研 究带有 L s eC we el - o r和 Hol gT p Ⅱ方 案 的周 期捕食一 i ln - y e i 食 饵模 型, 得到该模 型易于验证的持续 生存 和存在正周期解 的充分条件. 关键词 :捕食一 食饵模 型;持续 生存 ; 正周 期解
中 图 分 类 号 : 7 . 015 1 文献标识 码 : A
Pe m a n e a o iie p ro cs l to fa pe i i e a o - e o e r ne c nd p stv e idi o u i n o ro cpr d t rpr y m d l d
Ab t a t s r c :By e lyn h o a io h o e a d c n iu t n p oo g t n lmma i on ie c e mp o i g t ec mp rs n t e rm n o tn ai r ln ai e o o n c icd n I6 £d () t
CJJ 0 t
一类三种群功能性反应捕食-食饵模型的持久性和绝灭性研究
Pe a e e a m n nc nd x i c i n O h e p ce e t r—p e yse e tn tO f a t r e s e i spr da 0 r y s tm W U i1n Hu -i g
( o eeo Ma e a c adC m ue S i c ,uhuU i ri , uhu3 0o ,hn ) C U g f t m t s n o p t c ne F zo n es y F zo 5 0 2 C ia h i r e v t
类 三种 群 功 能 性 反应 捕食 一 饵 模 型 的 食
持 久 性 和 绝 性 研 灭 究
伍 慧 玲
( 福州 大学 数学与计算机科学学 院 , 福建 福州 3O o ) 5 02
摘
一
要: 首先修正 了文 [ ] 出的一类三种群功能性反应捕食 一食饵模型 , 1提 其后利 用微 分方程比较原理得 到 了
咖 ,_ 卜 f 篱 一 l
㈤ ㈤+
收 稿 日期 :0 8— 5—1 2o 0 3
,
() o . 1
㈤ ] ) ,
基金项 目: 国家 自然科学基金 (5 10 ) 00 0 7 资助项 目; 福建省高等学校新世 纪优秀人才资助计划项 目(3 0— 0 3 3 03 038 )
1 主要结果
作为文 [ ] 6 引理 12的直接推论 ,பைடு நூலகம். 我们有
引理 1 1 若 。 06 0 . > , > 且当f 0 t和 ( > ) 0时有
A s at r r c a r ar p y oepoo db i 0a d 0g i ag 1 ,frhtb 印一 bt c: fsc r t e 0 — r dl r s y n( j n n n g n [ ] ae t ,y r we it 0 e p d em p e L i a H Yu t a
具有相互干扰的捕食-食饵模型一致持续生存
17 年 , asl在研 究 圆柄 姬蜂攻 击它们 的寄主粉 斑螟 ( 种 面粉蛾 ) 9 1 H se l 一 的行 为特征 时 , 现 当两个 搜 发
寻的寄生物相遇时 , 中之一或这两个寄生物都具有离开其相遇地的趋势, 其 因此寄生物在搜寻寄主的相 互间有干扰, 从而降低它们的搜寻效率 , 显然这种干扰必随着这两种生物数量的增加而增加。 为此 H s l a e sl 提出考虑这种干扰与寄生物密度之间关系的数学模型, 引入了干扰常数 m( 0<m≤1 的概念. ) 并提出了 个既考虑密度制约 、 功能反应 , 又考虑相互干扰的捕食 一食饵之间的竞争模型l : 】 ]
I =Y 一r()一b( ) . y ( 2t 2 ty+c () y ) 2 tx
的一致持续生存. 其中iY f 分别表示食饵和捕食种群的数量 ; , , ( , , r b c =l2 为[ , ,) 0 +∞) 上的有界连续 函数 , 具体的生物含义可参见文献[ ]显然( ) ( ) 5. 2 是 3 的特殊情形. 此处 , 仅研究当0<m <1 时模型( ) 3 的一致持 续 生存 的充分条 件.
1/ 1一 ,I、 ,
证 明 由 ≤ z ( 6一a 卜 ) 得 z ,
Qf
≤( 1一m) 6一 一 ) 根据 引理 1 得 : ( . 可
I =Y 一/()一b() . y ( 't 2 2ty+k1tx c()y 一)
探讨了其正平衡点的存在性与稳定性. 对于模型( ) 其在什么情况下持续生存 目前还没有相关的结论 出现. 2, 鉴于此 , 讨论( ) 2 的推广模型 : f = (1 t r()一b ( ) —c () 1t 1 tY ) , 、
得 了关于该模 型一致持 续 生存及存 在周 期 正解 的充 分条 件 , 对具 体 的例 子利 用 M pe 件 给 并 al软
具阶段结构的四类捕食系统的持久性研究
具阶段结构的四类捕食系统的持久性研究本文通过探讨四类捕食系统的动力学行为,得到了保证系统持久生存的充分条件或充分必要条件。
本文研究了四个方面的内容。
第一部分研究了具有阶段性结构的一捕食-两食饵模型的持久性,运用比较定理对模型进行分析,得到系统永久持续生存和捕食者灭绝的充分条件。
第二部分研究了具有Beddington-DeAngelis(简称B-D)和Holling Ⅳ的功能反应的捕食与食饵生态系统,该系统是两个具有竞争关系的食饵种群被一个具有阶段结构的捕食种群捕食。
运用比较定理,得到了系统永久持续生存和捕食者灭绝的充分条件。
第三部分主要研究了具有阶段结构的无穷时滞的捕食生态系统。
运用比较定理,得到了系统持久生存和捕食者灭绝的充分条件。
第四部分研究了具有Beddington-DeAngelis和Holling类功能反应,且具有周期系数的捕食系统,该系统是具有阶段结构食饵种群被两种不同捕食种群捕食。
运用比较定理和一些主要结果,得到了系统永久持续生存和捕食者灭绝的充分必要条件。
一类捕食模型正解的存在性分析
() 5
相 特 数 ,, 主 征 应的 征函 为 , … 其 特 值
) i量 ) =Q n f
是 重的 单
,
而且有如下比较原理:
若口 )qX 则 ( 2) 4q ( ,
收稿 日期 :20 — 30 0 8 0— 7
作者简介:袁静 ( 99 ) 女 ,河南鹤壁人,助教, 17一 , 大学本科,研究方向:算子代数 , - a : u .n s u o 。 E m i yj c@ o . m l i _ hc
维普资讯
第 3 期
维普资讯
第 2 卷第 3 4 期
2 0 年 5月 08
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
J u n l f qh rUnv st o r a ia ieri o Qi y
V0 .4 N . 1 .o3 2
Ma ,0 8 y2 0
一
类捕食模 型正解 的存在 性分析
袁静 ,易景平
( 河南安 阳师范学 院 数学科学学院 ,河南 安 阳 4 5 0 5 0 2)
摘要:研究了一类捕食模型的平衡态方程,通过利用正的紧线性微分算子的谱性质和锥映像不动点指标,结合极
值原理 ,上下解方法 ,得到了正解存 在的充分条件 。
关键词 :平衡解 ;谱 ;不动点指标 ;上下解 中图分类号 :O15 6 7. 2 文献标识码 :A 文章编号 :10 - 8 X 20 )3 0 5- 5 0 7 9 4 (0 80 — 0 8 0
食饵和捕食者的浓度 ;a b 和 代表两个物种的生长率或者死亡率 ; 和 d C 都是大于零的常数 式 ( )即为经典的 V lr — o a捕食食饵模型 ,此类模型在过去的几十 1 oe aLt tr k 年里已被广泛研究 ( 见文献【— ];如果 m=1 则式 ( )即为 H ln anr 1 3) , 1 oi l — ne 反应项 的捕食食饵模型。文 献[ 首次讨论了该模 型,利用分歧理论给出了正平衡解的存在性。本文在 1 m的情况下采用计算不动点 4 ]
具有功能性反应的捕食模型的持久性和灭绝性
1 平衡点的稳定性分析
以下采 用 按 线 性 近 似 决 定 稳 定 性 这 一 理 论 来 分别 讨论这 三个 平衡 点 的稳定 性 。
群 的捕食 效 率 , 示 捕 食种 群 的 自然死 亡 率 , d表 c反 映捕 食 种 群 的转 化 效 率 ; , , , , , 均 为 非 负 n b C d
f 警
{ , 【 d v
一 )
c 似、
J
则其 存 在唯一 的正 平衡 点 E ( , ) 其 中 Y ,
d d t Y +
( )
d_ C = t; 一ao
a O 一血 ( c ( dD一6 0c 一 ( )
。
式 ( ) , 表 示 被捕 食 者 种 群 的 数 量 , 示 捕 食 1中 Y表 者种 群 的数量 , a表 示 被 捕 食 种群 的 内禀 增 长 率 , b 表示 被捕 食 种 群 的 内部 竞 争 率 , 反 映 捕 食 种
群 灭绝, 被捕食者种群幸存 ; 而 以及 两种 群 长 期 共存 的条 件 。 最 后 通过 实例 说 明 所得 结论 的 可 实 现 性 。
关键词
功 能性反应 Q4; 16
稳定性
捕食・ 被捕食模 型 A
中图法分类号
文献标志码
在对 生物 学动 力 系统 的研 究 中 , 们 所 关 注 的 人 问题 是相 互 作 用 的各 物 种 的长 期 行 为 。从 数 学 角
因为仅 当平 衡点 位 于平 面 坐 标 系第 一 象 限 ( ,
y ) ≥0 时才 有 实际 意义 , 于是我 们得 到 以下结 论 。
( 1 C( 如 >0 H )O一 ; ( 2 aO一a o— d> 。 H )c ( & b 0
一类食饵捕食系统的持久生存性
() ()为 相互 独立 的两 种 群 。Y t 为 t 刻 t、 t () 时
() ( )分别 满 足 L g t 模 型 。 t 、2 t o ii sc
捕食 者 种 群 的 密 度 , 满 足 L taV h r 且 ok . o e a模 型 。 r
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[ 稿 日期 ] 2 0 0 收 0 9— 9—2 5
Absr c : A w r y p e ao y tm s p o o e ta t ne p e — r d t rs se i r p s d, wh c s c n tt td o wo pr y a d o e p e tr,a d t e i h i o siu e ft e n n r dao n h p e — r dao y tm s p e e td b hi d e Ne t t e e it n e f t e p stv ou i n f r t i s se i r y p e tr s se i r s n e y t s mo l . x , h xse c o h o i e s l to o h s y tm s i su e tdid. I d iin, t e sse c ft i d s gv n a d p o e n a d to he p ritn e o hs mo e i ie n r v d. T x mp e i ie o il srt he r — he e a l s gv n t lu tae t e
[ 关键 词 ] 食 饵捕 食 系统 ; 久性 ; 型 持 模
[ 中图分 类号 ] T 3 P 1 [ 献标 志码 ] A 文 [ 文章 编号 ] 10 —3 0(0 0 O -0 5 2 0 50 1 2 1 ) 1 6 - 0 0
在污染环境中捕食-食饵模型的生存分析
在 污染 环 境 中捕食 一 饵 模 型 的 生存 分 析 食
赵 垄
( 东北 大学 信息科学与工程学 院 , 辽宁 沈 阳 10 1) 189
摘 要 : 研 究一类更广的捕食一 食饵种群模型. 利用极 限方法和积分均值法 , 到在 污染环境 中各种群 得
平均持续生存与绝灭的阈值 , 从而给出系统持续生存和绝灭的充分条件. 本文推广了文献[ ] 1 中的结果.
1
种群 之 间的捕 食 与被捕 食作 用 、 相互 竞 争作用 以 及 互 惠作 用 . 多 生态 数学 的 问题都 可 以归结 为 许
该模 型 . 于 该 模 型 的实 际生 态 意义 , 鉴 引起 了许 多学 者 的关 注 . 工农 业 的快 速 发展 , 当今 社 会 给
带 来 了莫 大 的好处 , 同时也 给生 态 系统造 成直 接 或 间接 的破 坏影 响 , 因此 , 究 污 染 环境 中种 群 研 生存 与 绝 灭 在 理 论 上 显 得 越 来 越 重 要 . 94年 18 Haa T G 等 人利 用数 学 模 型定 性 研 究毒 素 对 l m l
关 键词 : 环境 污染 ; 捕食一 食饵模 型 ; 持续生存 ; 绝灭 ; 阈值
d i1.9 9 ji n 29 2 9 .0 2 0 . 1 o:0 3 6/.s .0 5— 18 2 1 .30 7 s
中 图分 类 号 : O15 1 7 .2
文 献标 识 码 : A
自 12 96年 V lra 出著 名 的 L taVot ot r 提 e ok- l — e a微分 方程 模 型 以来 , 模 型 已经 引 起 了众 多 r r 该 生物 学 家 、 学 家 极 大 的兴 趣 , 得 到 了许 多 较 数 并 好 的结论 ¨ J两 种群 相互 作用 的微 分 方 程模 型 .
一类具有Allee效应的捕食-食饵模型正解的唯一性和渐近行为
一类具有Allee效应的捕食-食饵模型正解的唯一性和渐近行为作者:李海侠来源:《贵州大学学报(自然科学版)》2019年第04期和不动点指数理论给出正解存在的充要条件,接着运用扰动理论讨论参数c充分大时正解的唯一性和稳定性。
研究表明在一定条件下系统存在唯一的稳定解。
最后通过抛物系统的比较原理得到全局吸引子的存在条件。
关键词:加法Allee效应;不动点指数;扰动理论;唯一性;全局吸引子中图分类号:O175.26文献标识码: A本文讨论如下捕食-食饵扩散模型:N中带有光滑边界Ω的有界区域, u和v分别表示食饵和捕食者的浓度,a和d分别是u 和v的最大增长率。
mu+n是加法Allee效应项,m和n是Allee效应常量,反映了Allee效应的强弱程度;若m>br,则表现为强Allee效应,若m<br,则表现为弱Allee效应。
pu(1+bu)(1+cv)是Crowley ̄Martin(C-M)反应函数,是一类依赖捕食者的经典反应函数之一。
它与Beddington ̄DeAngelis(B-D)反应函数很像,不同之处在于分母多了体现物种间相互干扰的一项bcuv。
而且, C-M反应函数认为无论某个捕食者目前是否寻找或处理食饵,都允许存在捕食者间的干扰,这是比B-D反应函数优越之处,也非常符合现实中的一些生物现象。
因此研究带有C-M 反应函数的模型具有很大的生物意义。
系统(1)中的参数a,m,n,b,c,d,p,q,k都是正常数。
u0(x),v0(x)是连续函数。
近年来,随着全球环境的不断变化,很多种群会受到Allee效应的影响。
Allee效应会影响种群系统的稳定性,甚至导致某些种群灭亡。
因此,具有Allee效应的模型受到了生物学家和数学家的广泛关注[1-8],其中文献[4-6]在齐次Neumann边界条件下讨论了具有加法Allee效应的捕食-食饵模型,文献[7]讨论了具有加法Allee效应和B-D反应函数的捕食-食饵模型,利用稳定性理论得到了正解的唯一性和稳定性。
一类离散非自治捕食模型持久性与周期解的存在性
0 引言
最近 , 文献 [】 1讨论 了二种 群 具有 Ⅳ 类 功 能 反应 的非 自治捕食 系统 :
影 响的情况 下, 下面 的模 型 : 讨论
t )( ( n l ( + ) ()x ( ) ()( 一 ) ‘ ny 1 l n 1= ep 一口H " f_o ) c+ (
文 章编 号 : 17 -0 52 1)1O 2 - 5 648 8(0 0 - 04 0 1
一
类离散非 自治捕食模型持久性 与周期解 的存在性
蒲 武军 ,张金 战 ,张 明会
( 陇南师 范高 等专科 学校 数学系 ,甘肃 ,成 县 72 0) 4 50
摘要 :主要讨论一类具有 Ⅳ 类功能反应的离散 非 自治捕食模型, 利用 比较原理和重合度理论, 获得 了其持久性和 周 期解 的存在性的充分条件 。
-
,
一
J” 1= , +) (
ep X( n一 )
( 一 ) ‘( ( 0 ” 『+f n x 1 l )n .
-
c+
: (
一
【 X) ) - (一) ;  ̄ r 一考 ' ( t = Iy ), ) - ( 一  ̄ 一 6+ t P ( = )
卢。
() 3
其中 ( 和 yf 分别代表食饵和捕食者的种群密 f ) ( )
且系 统 ( )满足 初值 条件 2
度,口f 6f cf P ) ( , ( , ( 均是严格 ( ,( ,( , r ) ) ) ) (, f f卢f ) )
正 的 周 期 函数 , 用 B o we 利 ru r不 动 点 定 理 和 构 造 Lao o 函数 的 方法 , i nv p 获得 了该系 统永 久生 存和 存 在唯 一全局 稳定 的周期 解 的充 分条件 。 但是 , 系统 态 本 身是 离散 的, 差分 系 统来 描 述捕 食 与被 捕 食 系 用
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[ 文 章 编 号 ]1 6 7 2 — 2 0 2 7 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 2 3 — 0 3 [ 中 图 分 类 号 ] 01 7 5 . 1 2 [ 文 献 标 识 码 ] A
正 常数 m , 当t 充 分大 时 , 下面分 两部 分来 证 明.
1 ) 因 为 + J L n I
一
l > 1 n , 选 择 。 < 。 < 鲁 和 充 分 , J 、 的 e 1 , 使 得 :
1 f 夕 ( £ ) ) ≤ ( ) ( 一 d + 。 )t ≠ n T , ( 1一 2 ) ( £ )+ 一 T .
( 2 )
证 明 假设 ( £ ) 一( ( f ) , ( £ ) ) 是系统( 1 ) 的具 有 正 初值 的解 . 文献[ 1 ] 已经证 明 了存 在 两个 正常 数 M
和 z , 当£ 充 分大时, ( £ ) ≤ M, ( £ ) ≤ M, ( f ) ≥ z . 不 妨 设M > √ 三 _ = . 当 ≥ o 时, 下 面只 需 证明 存 在一 个
Vo 1 . 1 3 N o . 1 Ma r .2 0 1 4
一
类捕食模型的持续生存 条件
安 莹
( 晋 中 师 范 高等 专 科 学校 , 山西 晋 中 0 3 0 6 0 0 )
[ 摘 要 ]根 据 综 合 害 虫管 理 , 提 出一 类 具 有 脉 冲 效 应 的捕 食 模 型 并 进 行 分 析 , 利 用 Fl o q u e t乘 子
0 ’ 。 )一 y( O ),
)
1 ~( 1 一P 2 ) e x p ( ( 一 d+
/ z e x p ( ( ~ d+ c fm 3 ) ( £ 一n T) )
3 ) T ) ’ t ∈( n T, ( n +1 ) 丁 ] .
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 1 0 — 1 5
基于综合 害虫管理 , 提 出了一类 具有脉 冲效 应 的 Ha s s e l l 捕食 模型且进行 了讨论. 由文献 E l i 知 当脉冲周期 小于某一 临界值 时 , 害虫灭绝周期 解是全 局稳定 的 , 在此 基础上进一 步得 到 了系统持续 生存 的条件. 模 型如下 :
z z
( r 一 甜 一 ) 1
t≠ n T; ( 1 )
( 一 + 筹 ) J
y ( t ) 一( 1 一P ) ( ) + J
( ) 一( 一 ) z ( ) L t一 T .
式 中: ( ) 是食 饵 ( 害虫 ) 的种 群 密度 ; ( f ) 为捕 食者 ( 天 敌) 的种 群 密度 ; r , n , f, b , d是 正常数 ( 厂 >r ) , 0 ≤ <
作者简介 : 安
莹( 1 9 8 2 一 ) , 女, 山西 临 汾 人 , 硕士 , 晋 中师 范 高 等 专 科 学 校 数学 系讲 师 , 主 要 从 事 生 态 数 学 研 究
2 4
太 原 师 范 学 院 学 报( 自然 科 学 版 )
第1 3卷
பைடு நூலகம்
因此 , 存 在一个 T >0 , 使 得 >T 1时 , ( ) ≤ ( £ ) < ( ) +e l 和
≥ 酬T ' - 蜊 s 一
【 . z ( ) 一( 1 一 P 1 ) ( )
蔫 ) ≠ 魁
t — T
㈩
令 NEz +, NT ≥T , 在( n T, ( +1 ) T ] , , z ≥N 上对 式 ( 4 ) 积分 得 :
c + T ≥ z c T e x p ( 』 ” ( r — a m 。 一 { ) d , 一 c T , c 一 户 e x p ( - f ” ( r — a m 。 一 牟 { ) d j > 3 c c ” T ) r 1 .
于是 有 , ( ) ≤z ( ) , 并 且 一 , C x 3 时, ( £ ) 一 ( ) , ( £ ) 为下 面方 程 的解 :
)
t +
一
( ) ( 一 d+
3 )
t≠ n T,
t— n T,
( 3 )
)一 ( 1一 P 2 ) ( )+ I 1
一
( 1 一 ) e x p ( r T 一 蜊s T 一 B ~ T — f /  ̄ ( — e x 二 p ( - d + c f m a ) T _ - 1 )
其 中, B z 一1 ~e x p ( ( -d +c 。 ) 丁 ) , 则 一定 存在 一 点 t ≥0 , 使 得 x( t ) ≥ 。 . 否则 :
第 1 3卷 第 1 期 太 原 师 范 学 院 学 报 ( 自然 科 学 版 ) 2 0 1 4年 3月 J OUR NAL OF T AI Y UAN NO RMAL UNI V E R S I TY ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
1 为 干扰 常数 ; T 为脉 冲周期 , O ≤ < 1 ( 0 ≤ z <1 ) 为每 次 因喷洒 农 药 而减 少 的食 饵 ( 捕食者) 的 密度 ; ≥0 为 每 次释放 捕食 者 的数 量.
定 理 1 . 1 r r  ̄ d  ̄ I n f
f > I n , 贝 J I 系 统 ( 1 ) 是 持 续 生 存 的 .