具有Holling第Ⅰ类功能反应的食饵-捕食者模型的定性分析

研究了具有Holling第Ⅰ类功能反应且捕食者为密度非助长的食饵捕食者模型的定性行为.给出了平衡点全局稳定,食饵与捕食者共存和无极限环的充分条件.证明了一个和两个极限环的存在性.     

Habitat structure and population persistence in an experimental community

Understanding spatial population dynamics is fundamental for many questions in ecology and conservation. Many theoretical mechanisms have been proposed whereby spatial structure can promote population persistence, in particular for exploiter-victim systems (host-parasite/pathogen, predator-prey) whose interactions are inherently oscillatory and therefore prone to extinction of local populations. Experiments have confirmed that spatial structure can extend persistence, but it has rarely been possible to identify the specific mechanisms involved. Here we use a model-based approach to identify the effects of spatial population processes in experimental systems of bean plants (Phaseolus lunatus), herbivorous mites (Tetranychus urticae) and predatory mites (Phytoseiulus persimilis). On isolated plants, and in a spatially undivided experimental system of 90 plants, prey and predator populations collapsed; however, introducing habitat structure allowed long-term persistence. Using mechanistic models, we determine that spatial population structure did not contribute to persistence, and spatially explicit models are not needed. Rather, habitat structure reduced the success of predators at locating prey outbreaks, allowing between-plant asynchrony of local population cycles due to random colonization events.     

一类具有阶段结构的自治捕食系统的持久生存

研究了食饵具有两个阶段即幼年和成年,并且捕食者只对成年食饵进行捕食,证明了在一定条件下系统是持续生存的.     

具有一类Holling功能性反应的捕食—被捕食系统的极限环

本文研究一类随着食物量的增加捕食者捕食速度的变化率起变化的种群模型。得到它在R{(x,y):x≥0,y≥0}内存在唯一正平衡点的充要条件和该系统在R内全局渐近稳定的条件,指出其可以出现至少一个(或两个单侧环)或至少两个极限环线的情形以及所存在的极限环的大致位置,从而得出两种群在相互竞争中一种群趋于灭绝或两者互惠共存而达到“生态平衡”的条件。     

一类食饵带疾病的随机食饵-捕食者模型的渐近性质

研究了一类食饵带有疾病的食饵-捕食者随机模型,分析了模型的有界性,在没有附加条件下证明了模型的解是随机最终有界的和随机系统中染病食饵种群与捕食者种群均几乎处处依指数趋于灭绝,最后研究了随机系统围绕确定性系统的地方病平衡点的渐近性质,得到了随机模型的解存在稳定分布的充分条件.     

食饵具有阶段结构的捕食者-食饵扩散模型的研究

对食饵具有阶段结构的捕食者-食饵扩散模型进行研究,由线性化方法分析了该模型常微分系统非负平衡点的稳定性,并讨论了与之对应的反应扩散系统在齐次Neumann边界条件下的非负平衡点的稳定性,得到了两种群持续生存的条件.     

食饵和捕食者均染病的捕食-被捕食模型的分析

讨论一个食饵种群和捕食者种群同时感染疾病的捕食-被捕食模型,且考虑了由捕食者妊娠期引起的时滞.通过分析特征方程,得到了平衡位置的局部稳定和出现Hopf分支的条件,并且由此给出了食饵或者捕食者种群灭绝的阈值条件以及种群内部疾病的基本再生数;利用比较定理,研究了边界平衡位置的全局稳定性.     

毒素影响下具有阶段结构的食饵-捕食种群系统生存研究

主要考虑了毒素影响下的食饵-捕食数学模型(食饵具有阶段结构,捕食种群仅捕食幼年种群).讨论了系统解的有界性,得到了系统持久、灭绝的充分条件,并证明了系统周期解的存在性和稳定性.最后通过数值模拟进一步证明了相关结论.     

脉冲存放食饵连续捕获捕食者阶段结构数学模型

根据生物资源管理的实际,改进了原有捕食者-食饵模型,研究了一个连续收获捕食者与脉冲存放食饵的阶段结构时滞捕食-食饵模型,得到了捕食者灭绝周期解全局吸引和系统持久的充分条件.结论说明了脉冲存放食饵对系统的持久起到了重要作用,并且为生物资源管理中的捕食-食饵系统的开发提供了策略基础.     

一类具有强食饵和弱食饵的捕食系统分析

提出并研究了一类具有两个相互竞争的食饵种群与一个以这两个物种为食的捕食者种群的捕食系统.首先通过比较原理研究了该系统解的正有界性及系统平衡点的存在性,并运用特征值方法对可能存在的平衡点的局部渐近稳定性进行了讨论.其次利用微分方程的基本理论,得到了系统持久性的充分条件.然后通过构造Lyapunov函数讨论了系统平衡点的全局稳定性.最后,利用数值模拟验证本文的主要结论.     

捕食者具有传染病的捕食系统的全局稳定性

疾病可以在不同的种群之间传播。研究疾病在相互作用种群之间的传播规律,是种群生态学与传染病动力学的一种结合。通过假设捕食者和食饵均是密度制约、捕食者具有传染病、染病的捕食者不能捕食、染病的捕食者可以恢复但具有暂时的免疫力,建立了一类食饵一捕食系统的SIS传染病模型,利用比较定理研究了解的有界性,利用特征根法和Hurwitz判据分析了系统的无病平衡点和地方病平衡点的局部稳定性,通过构造Lyapunov函数,讨论了无病平衡点和地方病平衡点的全局渐近稳定性,从而得到了疾病流行与否的阈值R,并证明当R≤1时无病平衡点全局渐近稳定,从而疾病消除;当R〉1时,地方病平衡点全局渐近稳定,从而疾病流行。     

一类带有阶段结构的比率依赖捕食系统周期解

考虑一类在周期环境中的比率依赖捕食系统．食饵种群分为幼年和成年两个阶段．该系统中捕食者的增长函数是成年食饵与捕食者的比率函数．幼年食饵按照一定比例转化成年食饵．通过运用拓扑度方法．获得了该系统至少存在一组易验证的严格正周期解的充分条件。     

脉冲存放食饵连续捕获捕食者阶段结构数学模型

研究了一个连续收获捕食者与脉冲存放食饵的阶段结构时滞捕食-食饵模型,根据生物资源管理的实际,改进了原有捕食者-食饵模型,得到了捕食者灭绝周期解全局吸引和系统持久的充分条件,结论说明了脉冲存放食饵对系统的持久起到了重要的作用,并且为生物资源管理中捕食-食饵系统的开发提供了策略基础。     

具有时滞和阶段结构的捕食系统的持久性与周期性

研究一类具有阶段结构和时滞的捕食系统.在此系统中,考虑食饵种群具有幼年和成年两个生长阶段.幼年食饵由它们的父母喂养,不需外出觅食,从而捕食者对它们的攻击可以忽略不计.并且考虑捕食种群的增长受消化时滞的影响.利用一些引理和比较定理探讨了该系统在一定条件下的持久性和周期性.     

Group formation stabilizes predator-prey dynamics

Theoretical ecology is largely founded on the principle of mass action, in which uncoordinated populations of predators and prey move in a random and well-mixed fashion across a featureless landscape. The conceptual core of this body of theory is the functional response, predicting the rate of prey consumption by individual predators as a function of predator and/or prey densities. This assumption is seriously violated in many ecosystems in which predators and/or prey form social groups. Here we develop a new set of group-dependent functional responses to consider the ecological implications of sociality and apply the model to the Serengeti ecosystem. All of the prey species typically captured by Serengeti lions (Panthera leo) are gregarious, exhibiting nonlinear relationships between prey-group density and population density. The observed patterns of group formation profoundly reduce food intake rates below the levels expected under random mixing, having as strong an impact on intake rates as the seasonal migratory behaviour of the herbivores. A dynamical system model parameterized for the Serengeti ecosystem (using wildebeest (Connochaetes taurinus) as a well-studied example) shows that grouping strongly stabilizes interactions between lions and wildebeest. Our results suggest that social groups rather than individuals are the basic building blocks around which predator-prey interactions should be modelled and that group formation may provide the underlying stability of many ecosystems.     

具有避难所的离散捕食者-食饵系统的动力学行为分析建生猪产品质量安全长效监管机制的探讨

本文研究食饵具有恐惧效应和避难所的修正Leslie-Gower离散捕食者-食饵系统。首先，本文分析了该模型平衡点的存在性和局部稳定性，通过严格的推导得到了系统的食饵灭绝边界平衡点和正平衡点局部稳定的充分性条件。其次，分析了在平衡点处存在的分支现象，讨论了食饵灭绝边界平衡点处的跨临界分支和翻转分支，以及捕食者灭绝边界平衡点处的翻转分支，所得结果补充和完善了Ma Rui, Yuzhen Bai等学者的相应结果。最后，本文通过数值模拟验证了主要结果的可行性，探讨了避难所对系统的影响。结果表明，避难所会促进捕食者种群与食饵种群的稳定共存，同步增长。     

具有扩散的捕食系统周期解的全局存在性

考虑一类非自治捕食系统，食饵种群可以在两个斑块中扩散，捕食者种群在一个斑块中不能扩散，利用迭合度方法，得到了一组易验证的系统存在严格正周期解的充分条件．     

带有扩散的捕食与被捕食系统的周期解的存在性

研究了一类非自治食饵种群在两个斑块之间扩散的捕食与被捕食系统,同时捕食种群固定在一个斑块不会扩散.运用叠合度的方法得到了正周期解的全局存在性的充分条件.     

捕食者追捕与食饵逃逸对共位捕食系统中物种共存的影响

基于元胞自动机模型,探讨捕食者追捕和食饵逃逸两种行为对共位捕食系统中物种共存动态的影响.结果表明:捕食者追捕能够扩大物种共存区域,但食饵逃逸能否提高共位捕食系统中物种的共存取决于两物种竞争与捕食能力的相互权衡关系.在捕食者占绝对优势以及竞争与捕食之间存在弱权衡关系时,食饵逃逸能够促进两物种的共存;而在食饵占有绝对优势以及两物种间强权衡关系时,食饵逃逸则使得物种共存变得更加困难.另外,模拟结果显示,捕食者追捕与食饵逃逸对物种共存与种群密度产生不对称性效应:捕食者追捕对系统产生的影响较食饵逃逸行为更为显著.     

一类捕食-食饵模型的共存性

研究了一类具有一般形式反应函数的捕食-食饵模型的正解.给出了正解的先验估计,利用不动点指标原理讨论了正解的存在性.通过计算degW′(I-F,D)、indexW′(F,(0,0))和indexW′(F,(θ,0)),得出食饵和捕食者可以共存当且仅当捕食者的死亡率c控制在下限-d2λ0和上限-λ1(d2,-efv(θ,0))之间,且食饵的固有增长率超过d1λ0.