污染环境中具有Markov切换的随机三种群竞争系统生存分析

本文研究污染环境下受到毒素和双重噪声(白噪声和有色噪声)作用的随机系统,建立污染环境中具有Markov切换的随机三种群竞争模型.一方面,本文得到系统中各种群灭绝、随机非平均持久的充分条件;另一方面,考虑到系统中竞争作用对种群生存状态产生的影响,本文得到系统中各种群随机弱平均持久及随机强平均持久的充分条件.文末也通过数值模拟显示出相应的理论结果.     

一类含有捕获项的非自治脉冲随机单种群模型的持久性（英文）

基于一类含有捕获项的非自治脉冲随机单种群模型,我们进一步分别讨论了该模型的弱持久,非平均持久和平均持久.我们也用数值模拟验证了理论结果的合理性.     

体内毒素浓度不相同的三维时变Volterra系统的持续生存

在环境容量很大且被污染的情形下,对体内毒素浓度不相同的三种群时变Volterra系统进行了研究,并给出了三维时变Volterra捕食系统弱平均持续生存与灭绝的条件。     

具有时滞的三种群随机捕食-食饵模型

本文研究一个具有时滞三种群随机捕食-食饵模型;首先,确定系统对正的初始条件存在唯一的全局正解,其次,证明了系统均值有界且获得了种群灭绝与平均持续生存的条件.     

不同生境毁坏速度下的物种灭绝机制

已有似Levins的多物种模型,在研究生境毁坏的影响时,一方面主要集中在对瞬间毁坏影响的研究,另一方面主要研究生境毁坏对强物种影响的研究。在Tilman的多物种竞争共存模型的基础上,同时考虑了生境毁坏直接效应和生境毁坏时间异质性,提出了全新的普适的多物种竞争共存的非自治动力模式。通过模拟物种灭绝对不同速度的生境毁坏时间异质性的响应发现：（1）物种灭绝既存在强物种由强到弱的灭绝,也存在弱物种由弱到强的灭绝。同时,弱物种灭绝机制进一步分为弱物种瞬间集体灭绝,以及较长时间由弱到强的灭绝。（2）生境毁坏速度越快,物种灭绝的时间越短,弱物种灭绝的越多,因此,生境毁坏速度越慢,越有利于弱物种的长期续存。（3）最强物种的多度越大,强-强物种抵御生境毁坏的能力越强,而弱-弱物种抵御生境毁坏的能力越弱,集体灭绝的弱-弱物种就越多。最强物种的多度大的群落（如温带森林）,主要发生的是弱-弱物种灭绝,而最强物种多度小的群落（如热带雨林）同时发生强-强和弱-弱物种的灭绝。因此,争对不同结构的集合种群,不同的保护对象,应采取不同的管理策略。     

出生率密度依赖的肺结核传染病模型

考虑一类具有垂直传染和出生率密度依赖的肺结核传染病模型.在较弱的条件下,得到了疾病持久和灭绝的充分条件.同时也得到了相应的自治系统疾病持久和灭绝的充分条件.     

集合种群动态对生境毁坏空间异质性的响应

首次将分形几何(Fractal geometry)与元胞自动机(Cellular automata)相结合,研究了破碎化生境中集合种群的空间分布格局动态,以及集合种群动态对生境毁坏空间异质性的响应。研究发现:(1)各个物种种群在生境中的分布具有很好的分形特征,物种的计盒维数(Box dimension)不仅可以很好地反映种群的空间分布结构,也能很好地反映种群动态。(2)如果将空间因素考虑进来的话,生境毁坏的灭绝债务(Time debt)将大于空间隐含模式所模拟的结果。(3)物种灭绝同时存在强物种灭绝和弱物种灭绝。并且只有在生境随机毁坏下,才与空间隐含的模拟结果比较接近,即强物种中将是最强物种率先灭绝。而在边缘毁坏这种比较集中成块的开发方式下,将是较强的物种灭绝。(4)边缘毁坏相对随机毁坏有利于物种,尤其是弱物种的长期续存。     

集合种群动态对栖息地毁坏时空异质性的响应

栖息地毁坏既有时间异质性,也有空间异质性,而以往的研究往往只关注其中的一种。将两种不同的异质性共同引入到元胞自动机中,模拟了集合种群动态对栖息地毁坏时空异质性的响应。发现,在随机离散的栖息地毁坏下,由于物种的迁移繁殖力受栖息地毁坏的影响很大,迁移繁殖力弱而竞争力强的物种先灭绝。在连续的栖息地毁坏下,物种的迁移繁殖力受栖息地毁坏的影响较小,物种的灭绝由竞争力和迁移繁殖力共同决定:在有绝对优势种的群落里,种间竞争显著,弱物种先灭绝,而在没有绝对优势种的群落里,种间竞争较小,则以强物种先灭绝。因此,随机毁坏不利于强物种续存,而连续毁坏则不利于具有绝对优势种群的群落里的弱物种续存。在实际开发某一栖息地时,根据集合种群结构和被保护的对象采取相应的开发模式。     

栖息地毁坏与动物物种灭绝关系的模拟研究

利用多个物种共存模式模拟了不同情况下的不同动物种群演化的动力学特性,研究结果表明：（1）由于栖息地的毁坏所导致的动手的种灭绝是依赖于对物种死亡率和有关平衡态的假设的,不同的假设下,既使栖息地的破坏率相同,灭绝的物种可能是竞争能力最强的若干物种,也可能是竞争能力相对较弱的若干物种,既不象传统的物种进化理论所认为的必是弱的物种先灭绝,也不象Tilman等人所认为的一定是最强的若干物种先灭绝;（2）如果弱的物种具有较高的平均死亡率,则当栖息地受到一定的毁坏时,将有较多强的物种灭绝,而且物种灭绝时间将大大缩短;（3）在物种死亡率不变的情形下,物种在未受毁坏栖息地上的平衡态和大占有率pl^0,将有利于物种的生存。     

破碎栖息地中物种灭绝机制

栖息地毁坏既会直接降低物种多度,又会间接地降低物种迁移繁殖力,同时还会改变原有的种间平衡.尽管已有研究表明栖息地毁坏是物种灭绝的主要原因之一,但是尚未揭示破碎的栖息地中物种灭绝的驱动机制.通过元胞自动机模拟了物种灭绝对栖息地毁坏空间异质性响应的基础上,进一步研究了栖息地毁坏和种间竞争对物种灭绝的影响.结果发现:强物种的灭绝主要来自栖息地毁坏,而弱物种的灭绝,在随机毁坏下,主要由栖息地毁坏与种间竞争共同决定,而在边缘毁坏下则主要由种间竞争所引起的.栖息地毁坏与种间竞争共同引起的物种灭绝的时间非常短,而栖息地毁坏或种间竞争所引起的物种灭绝时间则较长.     

人类活动效应对物种多样性影响的动力模拟——以洪湖湿地生境毁坏对水鸟物种多样性的影响为例

提出了随时间变化的人类活动效应对物种多样性影响的多物种竞争非自治动力模式,并以洪湖为例模拟了湿地水鸟物种多样性对人类活动效应（生境持续毁坏）的响应过程。模拟发现：对于强．强物种,生境的持续破坏使得湿地水鸟的物种多度大幅度减小,并发生优势种群的更替;对于弱-弱物种,将导致大批的弱物种种群迅速灭绝,而余下的弱物种种群将做准周期振荡;尽管停止对湿地生境的持续毁坏,仍会使一批弱物种种群继续走向灭绝,并且使得原来最强的几个种群最终灭绝。物种灭绝对生境毁坏的这种时间滞后性,即破碎的生境中存在着一些“活死者”,必须引起自然保护学家的关注,否则会低估了实际处于灭绝边缘的物种的数目,从而影响正确的物种保护决策的制订。     

一类具有营养液循环的脉冲注入恒化器模型的动力学研究(英文)

讨论了一类具有营养液循环的脉冲注入恒化器模型.首先给出模型持久和灭绝的充分必要条件,其次用Liapunov函数的方法给出系统全局吸引的充分条件,进而得到系统正周期解的存在性和全局吸引性.进一步,对于模型的五个特殊情形,给出持久、灭绝以及全局吸引的相应结果.最后给出一个例子及数值模拟.     

小种群的灭绝旋涡

小种群比大种群更易趋于灭绝.小种群迅速灭绝的三个主要原因是遗传变异性丧失、统计波动以及环境变化或自然灾害.统计波动、环境变化和遗传因子的共同效应被比作一种灭绝旋涡,它促使小种群走向灭绝.     

具有时滞的随机捕食-食饵系统的研究

本文研究了一类具有时滞的随机捕食-食饵系统,证明了系统全局正解的存在性和系统的解的随机最终有界性,确定了系统灭绝和平均持续生存的充分条件.最后,用数值模拟验证理论结果的正确性.     

具有脉冲扰动的时滞随机捕食-食饵系统的模拟（英文）

文章研究了一个具有脉冲扰动的时滞随机捕食-食饵系统.首先给出系统存在唯一全局正解,其次获得了种群灭绝、平均稳定的充分条件,最后数值模拟说明结论是正确的.     

一类时滞非自治Lotka-Volterra竞争系统的灭绝性

讨论一类具有离散时滞和连续分布时滞的Lotka-Volterra系统,通过构造Lyapunov函数并引入上下平均的概念,将[3]和[6]的方法结合在一起,得到比[6]种群灭绝条件弱的充分条件,同时把文献[3]的结果推广到了时滞非自治系统上.     

一个污染环境中的单种群模型的动力学性质

以脉冲微分方程为基础建立了一个污染环境中在固定时刻对污染净化处理的单种群模型,详细研究了此模型的动力学性质,给出了种群灭绝和持续生存的充分条件.结果表明,当脉冲作用的周期小于某个阈值时,种群将持续生存;否则,种群将趋于灭绝.     

恐龙灭绝实为酸雨所致

统治地史中生代的巨型恐龙,于距今6500万年白垩纪末期在地球上大规模灭绝事件,曾一度引起科学家的激烈争论。传统的理论认为,由于陨星坠落地球引起气候灾变、寒冷与黑暗致使食物链中断,造成恐龙大规模灭绝。但是,一些科学家最近提出了异议。他们认为,这种庞然大物完全有能力忍受持久的寒冷与暗无天日。去年     

动物灭绝的原因及恶果

地球上自从３５亿年前出现生命以来,已有５亿种生物生存过,如今绝大多数早已消逝。物种灭绝作为地球上生命进化史的一种自然现象,本是正常事件,如２．５亿年前的三叶虫、６５００万年前的恐龙均已灰飞烟灭。但自从人类进入工业社会,目空一切地参与大自然的事务以后,使这个绝灭时间表大大提前。地质时代物种灭绝的速度极为缓慢,鸟类平均３００年灭绝１种,兽类平均８０００年灭绝１种;到１６００年至１７００年,每１０年灭绝１种动物;１８５０年至１９５０年,鸟兽的平均灭绝速度为每年１种,即有１００多种动物灭绝,而且这种灭绝…     

具有脉冲扰动的随机周期单种群扩散模型(英文)

文章研究一个具有脉冲与随机扰动的周期单种群扩散模型.通过构建合适的Lyapunov函数及利用脉冲微分方程比较定理与随机微分方程比较定理,获得种群灭绝和平均持续生存的条件.进而我们确定系统解的均值上界条件.