庇护与收获效应的广泛Holling型捕食模型

研究了具有广泛Holling型功能反应捕食—食饵模型的动态行为.不仅考虑食饵的庇护所效应,同时还考虑了两种群的独立收获效应.讨论了模型的平衡点的存在性,并证明全局稳定性、极限环存在性以及两种群长期续存的条件,最后给出了模型的最优收获策略.     

正则图上的进化动态

在正则图空间结构种群中,研究了三个著名策略ALLD,TFT和ALLC基于两种更替规则BD和DB下的进化动态.结果表明空间结构促进了合作,特别是对DB.     

具有庇护所效应的生态流行病模型

研究了具有庇护所效应的生态流行病模型。该模型假设捕食者不仅捕食已感染食饵也捕食易感食饵,且食饵种群采纳HollingⅠ功能反应。运用现代微分动力系统理论中的LaSalle不变集原理、极限理论、Liapunov函数等分析所建立模型的动力学行为并找到了疾病灭绝平衡点全局渐近稳定与模型持续共存的阈值。     

作物生态位适宜度模型及其在春小麦生长系统中的应用

以黄土高原半干旱区主要作物春小麦为研究对象,通过扩展经典生态位理论的内涵,定义作物生态位适宜度为作物的现实资源位与其最适生态位之间的贴近度,建立了数学模型,并依据大田试验结果进行了计算与分析.结果表明:补充灌溉、施氮肥和升高CO_2物质的量分数均具有提高适宜度、促进作物生长和增加产量的显著效果.其中:灌溉比无灌溉处理可导致春小麦适宜度(F(t))值平均提高18.5%,最大叶面积指数(LAI)平均增大27.2%,0～120 cm土层的根生物量平均增加19.3%;灌溉下施氮肥比不施肥处理其适宜度值平均提高14.8%,最大LAI值平均增加25.1%,0～120 cm土层的根生物量平均增加15.5%,籽粒产量增加37.6%;灌溉施肥条件下升高CO_2物质的量分数比不升高,适宜度值平均提高12.4%,最大LAI值平均增加11.6%,0～120 cm土层的根生物量平均增加9.8%,籽粒产量增加18.1%;而在无灌溉不施肥条件下其效果不显著.统计分析表明春小麦籽粒产量与适宜度之间呈现正线性相关关系.适宜度评价结果为:灌溉、施氮肥和升高CO_2物质的量分数的三种处理下属适宜,只灌溉或施肥的三种处理属中等,无灌溉不施肥的两种处理下属不适宜.其中:最大适宜度(F(t)=0.6996)和最高籽粒产量(3648 kg/hm~2)在灌溉、施氮肥和升高CO_2物质的量分数(升高74.5×10~(-6))组合处理下一致达到,表明这是一种半干旱区农田高产高效的综合措施.     

基于GM-ANN模型的生态足迹时间序列预测分析——以甘肃省为例

基于生态足迹、生态承载力及其变化时间动态特征的分析,应用灰色系统与神经网络理论与方法,组建了GM-ANN预测模型,以甘肃省为例进行了评价与预测分析.结果表明:1991-2009年期间,甘肃省的生态经济发展一直处于不可持续状态,人均生态足迹为1.517 hm~2/人,人均生态承载力为1.077 hm~2/人,人均生态冗余为-0.44hm~2/人.预测结果显示,到2015年和2020年,甘肃省人均生态足迹将分别达到2.503 hm~2/人和2.870 hm~2/人,而人均生态承载力将分别降至0.985 hm~2/人和0.930 hm~2/人,人均生态冗余则分别为-1.518hm~2/人和-1.940 hm~2/人.这说明未来该省生态经济仍处于不可持续状态,急需调整经济结构与消费模式,以降低其人均生态足迹和增加生态冗余值.另外,通过内插拟合能力检验分析证明,新建立的GM-ANN模型与常用的GM(1,1)模型相比,可使预测精度提高1.7%,在分析和预测不确定系统中有明显的优越性.因此,GM-ANN模型在研究生态足迹动态的过程中,有着较为广泛的应用前景.     

PIF效应对于具Holling Ⅲ类功能反应的捕食者-食饵系统的影响

研究了PIF(prey influx)效应对于具Holling Ⅲ类功能反应的捕食者一食饵系统的影响.主要讨论了PIF效应对于系统平衡点的稳定性及两种群平衡密度的影响.结果表明PIF效应不仅可以增加捕食者种群的平衡密度而且能增加系统的稳定性,这里系统稳定性增加是指系统的正平衡点随着PIF效应的增强由不稳定状态转变为渐进稳定状态;而且PIF效应对食饵种群的平衡密度几乎没有影响.     

具有已感染者庇护所效应的传染病模型

在已有模型的基础上引入已感染者庇护所效应后建立了新的传染病模型,并研究了已感染者庇护所效应对该模型的非负平衡点稳定性的影响.结果表明已感染者庇护所效应不仅能减少已感染者的平衡密度而且能够阻止并在一定条件下(1-1/Ro击＜p＜1)消灭传染病.     

具有阶段结构的捕食——食饵模型

构造了一个具有阶段结构的捕食-食饵模型,并研究了庇护所效应对于该系统平衡点的稳定性、平衡密度及其种群长期续存的影响.结果表明庇护所效应不仅能够增加猎物种群的密度,并且在一定条件下也能增加捕食者种群的平衡密度,还会增加系统的稳定性.     

一类疾病垂直感染的生态-流行病模型的动力学研究

研究了捕食者-食饵模型中食饵染病且能垂直感染的具有密度制约因素的生态-流行病模型,分析了解的有界性,讨论了非负平衡点的存在性,得到了平衡点局部渐进稳定的充分条件.进一步分析了非负平衡点的全局稳定性,分别得到了捕食者绝灭、疾病消失和疾病成为地方病的充分条件.