两种群生态系统联合脉冲收获的优化控制策略

本文主要研究周期环境下相互独立的两种群系统联合脉冲收获的优化控制问题.在给定时刻对两种群同时进行比例脉冲收获,在系统保持周期变化的前提下,考虑成本因素,以最大经济净收益为目标,研究收获努力量对收益的影响,并确定最优的脉冲收获策略.利用脉冲微分系统的极值原理,获得了最优脉冲收获策略及最优收益的具体表达式.     

一类具周期系数的单种群模型及其最优收获策略

文［１］用直接求解的方法,得到了具周期系数的广义Ｌｏｇｉｓｔｉｃ单种群收获模型的最优收获策略．本文在参照并推广文［２］中一类具周期系数的单种群收获模型周期解的全局渐近稳定性结果的基础上,用变分方法得到了其最优收获策略．所得结果包括了许多常见的自治单种群模型所对应的具周期系数的收获模型,如Ｌｏｇｉｓｔｉｃ型［１］,Ｇｉｌｐｉｎ和Ａｙａｌａ型, Ｇｏｍｐｅｒｔｚ型［３］,以及具类似于Ⅱ,Ⅲ类Ｈｏｌｌｉｎｇ型功能性反应的密度制约函数［４,５］的模型等．     

具脉冲收获与脉冲单边扩散的单种群动力学模型研究

建立了一类具脉冲收获与脉冲单边扩散在不同固定脉冲时刻的单种群动力学模型利用离散动力系统频闪映射理论,得到了脉冲收获的阈值.该结论说明只要收获量不超过其阈值通过扩散则种群可以保持持续生存.     

具有脉冲生育和脉冲收获的时滞SEI害虫治理模型的动力学分析

根据控制害虫的生物策略,考虑了一个不同时刻害虫具有脉冲生育和对害虫进行脉冲收获的时滞的SEI害虫治理模型.我们证明了系统所有的解都是一致有界的,同时获得了无病周期解是全局吸引的充分条件.进一步,得到了具有时滞的系统持续生存的充分条件.基于研究所得到的结果,作者提出了害虫治理的一些合理建议.     

稳定有界的Logistic方程的最优捕获策略

考虑单种群非自治的Logistic方程的开采问题．在R^ 中都存在均值的意义下,作为周期和概周期函数的推广,首先给出稳定有界函数的概念．然后定义一个新的最终最优收获策略用于处理我们的问题．选择单位时间的最大持久收益的极限均值作为管理目标。同时得到了最佳的种群水平．作为应用,我们以概周期系数的Logistic方程为例,表明我们的结果不仅推广了经典的Clark关于自治的Logistic方程的收获问题,而且推广了范猛和王克的关于周期的Logistic方程的收获问题的结果．     

具两系统切换脉冲单种群动力学模型

建立具两系统切换脉冲单种群动力学模型,利用离散动力系统频闪映射理论,得到系统种群灭绝与系统种群持续生存的控制阈值.结果表明脉冲收获与冬眠期对于系统种群持久起着重要作用,从而为现实的生物资源管理与生物多样性保护提供了可靠的策略依据.     

具脉冲收获切换单种群动力学模型控制阈值研究

建立具脉冲收获切换单种群动力学模型,利用离散动力系统频闪映射理论,得到系统种群灭绝与系统种群持续生存的控制阈值.结果表明一个周期内适当的二次收获种群对系统种群持久起着重要作用,从而为现实的生物资源管理与生物多样性保护提供了可靠的策略依据.     

污染环境中可再生资源的最优收获问题

探讨了污染环境下双种群的最优收获问题．利用Pontryagin极大值原理得到一种最优分配方案——处理资源种群体内毒素的努力度与收获资源种群的努力度的分配方案,使经营者的经济收入达到最大,同时也得到次最优均衡解。     

具脉冲出生单种群模型的脉冲收获阈值分析

讨论了与生物资源管理相关的具脉冲出生与脉冲收获的单种群动力学模型,利用离散动力系统频闪映射理论,得到了生物资源管理控制阈值的充分条件.结论为现实的生物资源管理提供了可靠的策略依据,也丰富了脉冲微分方程理论.     

具有阶段结构的自食单种群生长模型的稳定性及最有收获策略

本文讨论了一生中具有两个生长阶段－成年与未成年的种群模型,该模型收获成年种群并且成年种群食自身所产的卵,即模型为自食模型,得到了正平衡点全局渐近稳定的条件及收获成年种群的阈值和最优收获策略。     

具收获与脉冲的时滞捕食模型研究

研究了与生物资源管理相关的食饵具脉冲扰动与成年捕食者具连续收获的阶段结构时滞捕食-食饵模型.利用离散动力系统的频闪映射和脉冲时滞微分方程理论,得到了捕食者灭绝周期解的全局吸引和系统持久的充分条件,也证明了系统的所有解的一致完全有界.结论为现实的可再生生物资源管理提供了可靠的策略依据.     

季节性和综合害虫管理策略实施时间对害虫控制的影响(英文)

通过建立具有季节变化和综合脉冲控制效应的非自治捕食与被捕食模型,我们得到了保证害虫根除的临界条件,即得到了保证害虫根除周期解全局稳定的充分条件.进而我们讨论了季节性变化以及最优的害虫控制策略实施时间对临界条件的影响.结论显示当害虫种群数量具有季节波动时,系统存在使得临界值达到最小的最优控制策略实施时间.     

具脉冲出生和脉冲收获的基因突变单种群动力学模型分析

建立了具脉冲出生和脉冲收获的基因突变单种群动力学模型.利用离散动力系统的频闪映射理论,得到了生物资源管理控制阈值的充分条件.     

带扩散的Logistic单种群模型及其最优收获

在一些合理的假设条件下,就空间分布非均匀的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ型收获模型 得到了与空间分布均匀的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ型收获模型［１,２,３］完全平行的结论,其中包括种群持续生存和灭绝时收获努力量 Ｅ（ｘ）须满足的充要条件、种群持续生存时趋于正平衡状态的速度估计、种群灭绝时其密度趋于０的速度估计以及在种群持续生存条件下的最优收获努力量 Ｅ、最优平衡解 ｐ（ｘ）和最大收获量 ｈ＊     

一类周期种群系统的稳定性分析及最优控制问题

本文讨论了一类线性时变周期种群系统的稳定性和最优控制问题.利用Lyapunov函数.对系统的稳定性进行了分析.给出了系统稳定的充分条件.并且利用Banach空间理论,证明了最优收获控制的存在性和唯一性.并且给出了最优控制所满足的必要性条件.     

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.     

资源与资源利用者的脉冲收获控制

研究一类资源以Cui-Lawson增长为基础的具有状态依赖脉冲收获的生态系统.首先对无脉冲作用的系统进行定性分析,得到正平衡点存在和稳定的充分条件.其次对具有状态依赖的脉冲系统,利用微分方程几何理论中后续函数法得到系统的阶一周期解存在的充分条件,证明该周期解是轨道渐近稳定的,同时利用数值模拟讨论了系统生态意义.     

具有一般形式的脉冲捕食-食饵系统的持续生存性

研究了在周期环境中一大类脉冲捕食-食饵系统的持续生存性,数学模型由具有一般形式的周期脉冲微分方程描述.由脉冲微分方程比较定理和一些分析技巧,通过一系列命题和引理最终获得系统持续生存性结果的证明.由于所研究模型的一般性,得到的理论结果具有普遍的适用性,可为种群系统的生态平衡及可持续发展提供决策依据.     

环境污染下基于最优捕获策略的近海-远海捕鱼模型的动力学性质(英文)

近年来,由于人类的过度开发,使得海洋资源(尤其是近海海洋资源)急剧下降,加上日益严重的海洋污染,给海洋资源管理带来很大的困难.为了更好的管理和利用海洋资源,本文考虑到环境污染中脉冲扩散对种群的影响,建立了一个近海-远海渔业模型,给出了正周期解存在性及平凡周期解和正周期解全局渐近稳定性的充分条件.进一步,在环境污染的情况下,给出了最优捕获策略,得到了最大持续产量和相应的捕获努力量.最后,通过数值模拟证实了我们所得的结论的正确性.     

关于一类污染治理的单种群模型的数学研究

以脉冲微分方程为基础,建立了一类污染环境中在固定时刻对污染进行治理的具有时滞效应的单种群阶段结构模型.详细研究了该模型的动力学性质,给出了种群灭绝和持续生存的充分条件,并进一步研究了污染治理和时滞效应对种群灭绝的影响.本文具有很强的生物意义,为环境污染治理问题提供了可靠的依据.