基于ALLEE效应的麦蚜种群模型的突变控制

基于Allee效应的麦蚜种群模型,考虑天敌种群对麦蚜种群的作用,建立具有冲失滤波器的蚜虫种群生态系统控制模型.针对模型中的突变现象设计控制器,使蚜虫种群尽快达到避难状态.最后通过数值仿真验证结论的正确性.     

害虫种群动态模型的燕尾突变分析

在农田生态系统中,以作物状况、气象因素及天敌分别为3种控制变量,以害虫种群数量动态为状态变量,建立了燕尾突变模型,并用燕尾突变模型的性质分析害虫种群数量动态中产生的突变现象.具体对燕尾突变的分歧点集所分各个控制区域的系统势函数形式和平衡点情况进行了分析,说明了害虫种群数量发生突变的条件和机理,为实际应用提供理论依据.同时利用燕尾突变的性质直观描述了害虫种群数量变化中的突跳和滞后等现象.     

基于突变现象的麦蚜种群广义系统模型的建立与分析

在蚜虫种群折叠突变模型的基础上,本文考虑到作物种群对蚜虫种群的影响作用,建立麦蚜种群广义系统模型.利用广义系统稳定性理论,得到其各平衡点稳定的充分条件.最后通过数值模拟验证结论的正确性.     

害虫种群突变模型的bang-bang控制

本文基于害虫种群的尖点突变模型,结合经济学原理,建立相应的最优捕获模型.根据bang-bang控制理论,设计控制器使害虫种群密度保持在不危害作物种群正常生长的水平,且捕获成本最小.最后利用Matlab软件进行数值仿真,以验证结论的正确性.     

梅花鹿的微卫星多态性及种群的遗传结构

梅花鹿是我国极度濒危的鹿科动物,其野生种群已濒临灭绝。为了探讨我国野生梅花鹿的保护和管理对策,我们选用了16 个微卫星位点检测来自东北、四川、江西和浙江种群的122 份样品,以此分析我国野生梅花鹿种群的遗传多样性和遗传结构。费希尔确切性检验表明,四个种群中均存在偏离哈迪- 温伯格平衡的现象。与其它的濒危动物相比,中国梅花鹿有着相对较高的遗传多样性:每个位点的平均等位基因数为4 个,平均期望杂合度为0. 559。四个种群中,东北种群拥有最高的平均等位基因数(n = 3. 688),东北种群、四川种群、江西种群以及浙江种群的平均期望杂合度分别为0. 584,0. 477,0. 585 和0.589,它们之间不存在显著的差异。同时,利用逐步突变模型、双相突变模型和无限等位基因突变模型检测了种群的瓶颈效应,结果表明:除四川种群外,其他种群在近期内都经历过遗传瓶颈。费希尔确切性检验及配对样品F ST 的结果均表明:四个梅花鹿种群间存在显著的遗传分化(P < 0. 001)。因此,我们建议将我国梅花鹿的野生种群划分为4 个管理单元进行保护和
管理。     

不同地理种群鳄蜥tlr4基因遗传多样性及SNPs分布特点分析

Toll样受体(TLRs)是一类识别病原体中高度保守的病原相关分子模式(PAMPs)的蛋白家族,在启动先天性免疫中具有重要作用。人类toll样受体4基因(toll4)的点突变与许多疾病有关,如呼吸道合胞病毒感染、动脉粥样硬化、疟疾等,并且这种点突变往往具有种族分布特异性。鳄蜥(Shinisaurus crocodilurus)是一种古老的爬行动物,属于国家Ⅰ级保护野生动物,由于其遭受非法捕杀、栖息地破坏等人为干扰,目前数量极其稀少。近年来,鳄蜥因疾病造成大量的死亡,且这种疾病的分布具有种群差异性,不同种群往往疾病症状也不同,可能是因不同的病原体感染引起的。我们设想toll4基因的点突变在鳄蜥种群之间可能具有分布的差异性,以适应不同的当地病原体。因此,本文利用PCR产物直接测序和生物信息学分析法初步探索鳄蜥toll4基因的遗传多样性以及单核苷酸多态性(SNPs)的分布特点,验证该基因的点突变是否具有种群特异性分布特点,以及预测其氨基酸替换是否对蛋白质结构和功能产生影响。结果获得的扩增片段长为1 694 bp,在5个种群52条序列中(登录号MN380726～MN380777),共发现27个突变位点,导致9个氨基酸替换,其中3个氨基酸替换被预测为影响蛋白质的结构和功能。27个点突变中有12个只分布在单个种群,4个分布无种群特异性,即每个种群中均有野生型和突变型,其余11个点突变的突变型分布在2或3个种群不等。研究表明,鳄蜥toll4基因遗传多态性在各种群间不一致,且点突变具有种群特异性分布特征,反映不同地理种群遭受不同的病原压力。     

两个种群随机共进化动态

本文研究同时考虑内外部博弈的两个种群的随机进化动态,博弈的双方个体既可以来自不同种群,也可以来自同一种群,不同种群个体之间的博弈为非对称的,同一种群个体之间的博弈为对称的.我们首先介绍由四个收益矩阵描述的两个种群博弈模型,然后通过突变-选择Moran过程分析了这种随机共进化过程,最后推导出中性选择及弱选择时策略均衡频率的公式.     

脉冲-扩散周期竞争系统解的渐近行为

研究了在周期变化环境中具有扩散及种群密度可能发生突变的两竞争种群动力系统的数学模型．模型由反应扩散方程组以及初边值及脉冲条件组成．文章建立了研究模型的上下解方法,获得了一些比较原理．利用脉冲常微分方程的比较定理以及利用相应的脉冲常微分方程的解控制和估计所讨论模型的解,研究了系统模型的解的渐近性质．     

Allee效应对单种群模型动力学行为影响研究

提出具有Allee效应的抽象的单种群模型,证得如果原系统有唯一的全局稳定的正平衡点,则具有Allee效应的单种群模型仍然具有唯一的全局稳定的正平衡点.Allee效应并不改变种群的平衡位置和稳定性;其后,针对具有Allee效应的对数种群模型,食物有限的单种群模型,Ayala型单种群模型分别进行了数值模拟,数值模拟表明随着Allee效应增大,系统的解需要更久的时间才能趋于正平衡点,从这一角度讲,Allee效应不利于系统的稳定,种群在受到外界干扰时,可能种群密度更容易出现剧烈波动.     

与拟除虫菊酯抗性相关的烟粉虱钠通道基因突变及其检测

通过RT-PCR克隆了烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) 南京种群(B-生物型)的钠离子通道结构域ⅡS4-6 cDNA片段,证实了与拟除虫菊酯抗性相关的是位于第925位亮氨酸到异亮氨酸的突变(L925I),并建立了L925I突变的PASA检测技术。与SUD-S敏感品系相比,2002年采自南京棉花上的烟粉虱种群对氯氰菊酯具有77倍的抗性,用氯氰菊酯对该种群进行多次筛选后,该种群对氯氰菊酯的抗药性提高到227倍。PASA检测结果表明筛选后的南京种群中100%个体都具有L925I突变(61.1%的个体为L925I突变纯合子,38.9%的个体为杂合子),而未筛选的南京种群只有75%个体具有L925I突变(35%个体为L925I突变纯合子,40%的个体为杂合子,25%的个体为野生型)。该结果表明了烟粉虱钠离子通道L925I突变与对拟除虫菊酯抗性密切相关。还讨论了烟粉虱对拟除虫菊酯抗性的代谢机理。     

白颈长尾雉微卫星多态性的遗传学分析

采用7个微卫星位点遗传标记,对白颈长尾雉(Syrnaticus ellioti)4个地理种群105个个体进行了种群遗传分析。研究发现4个地理种群均偏离Hardy-Weinberg平衡,共检测到62个等位基因,平均等位基因数目为8.86;大多数微卫星位点的观察杂合度值较低,平均为0.504,要明显低于期望杂合度。7个位点的多态信息含量为0.549～0.860,平均为0.712。用无限等位基因模型、逐步突变模型和双相突变模型对4个地理种群的种群瓶颈效应检测,发现各种群近期内都经历过瓶颈效应的影响。地理种群之间的Fst值表明,贵州与湖南地理种群间的分化达到了极显著水平(P<0.001);由Nei氏的无偏遗传距离所构建的邻接树显示,贵州地理种群与湖南地理种群的遗传关系较远。微卫星对不同地理种群的分层分子变异分析(贵州地理种群对其他地理种群)发现:来自地理种群间和组群间的遗传变异量相对较小;而同一地理种群内个体之间的变异量较大(92.84%),且达到显著水平。     

宿主-寄生物相互作用种群模型中的混沌与分形现象

自然界具有离散世代的宿主-寄生物相互作用的种群模型都以差分方程组来描述,由于宿主-寄生物相互关系具有不同的类型,模型的功能反应函数也具有多种形式.通过数值模拟试验,分析研究了聚集效应模型随参数变化时表现出的混沌动态行为以及吸引域的自相似分形属性.结果显示虽然在一定参数范围内种群数量显示严格的周期,但混沌动态是不可避免的,共存的多吸引子初值区域显示出自相似分形属性.说明混沌动态行为和分形属性是离散的种群互作用种群模型中必然出现的现象.     

一类具有大小结构同种群斗争的捕食模型解的存在性（英文）

在自然中,我们发现具有同种群斗争的两个种群捕食关系的自然现象.在这篇论文中,我们讨论一类具有大小结构具有同类斗争的捕食模型.利用有限差分法,我们获得了此模型的有界变差解.     

一类具有时滞的三种群食物链模型的定性分析及其仿真

在生态系统中,时滞对种群稳定性的影响一直是研究的重点内容之一.考虑了一类具有时滞的三种群食物链模型,利用微分不等式得到了种群的有界性;利用Matlab软件下的Simulink平台,对种群模型进行了数值仿真,得到了不同参数情况下的相空间轨迹,通过分岔图说明时滞对种群模型稳定性的影响.     

一类捕食者具有阶段结构的捕食系统的全局稳定性分析

本文建立了一类捕食者具有阶段结构的捕食系统,计算得到了不存在食饵种群时捕食者种群模型和食饵种群存在时捕食系统的平衡点,并证明了平衡点的存在性.分析和比较了两个模型平衡点的全局稳定性,最终确定了决定模型全局稳定性的捕食者种群基本再生数、食饵灭绝与否的捕食率阈值以及捕食存在时食饵种群的净增长率.     

基于ALLEE效应麦蚜种群模型的几何分析

基于Allee效应的麦蚜种群模型,考虑环境对麦蚜种群的调节作用,建立具有时滞效应的麦蚜种群生态系统模型.利用撤分方程定性理论,对模型进行几何分析尤其是其中的Hopf分支现象.最后通过数值仿真来验证结论的正确性.     

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.     

臭虫击倒抗性基因突变检测及抗性测定

近20多年,臭虫（Cimex spp.）在世界范围内成为常见的卫生害虫,其防治主要采用化学防治,但很多种群发现击倒抗性（Knockdown resistance gene, kdr）基因突变的存在以及抗药性。监测kdr的发生频率以及不同种群对农药的抗性对臭虫有效防治很重要,但我国对臭虫种群的抗药性报道很少。本试验采用点滴法测定了1个温带臭虫Cimex lectularius野外种群对氯虫苯甲酰胺、呋虫胺、吡虫啉、噻虫嗪和高效氯氰菊酯等5种药剂的毒性及抗性水平,使用区分剂量快速鉴定抗性方法对2个温带臭虫和2个热带臭虫Cimex hemipterus种群对高效氯氰菊酯的抗性水平进行了检测,此外用PCR方法检测8个臭虫地理种群（1个温带臭虫实验室种群,1个温带臭虫野外种群和6个热带臭虫野外种群）174个个体的kdr突变频率。点滴法结果表明,5种杀虫剂对温带臭虫的毒性是吡虫啉和呋虫胺>噻虫嗪>氯虫苯甲酰胺和高效氯氰菊酯,测试的野外温带臭虫种群仅对噻虫嗪无明显抗性。热带臭虫2个野外种群对高效氯氰菊酯的抗性均远高于温带臭虫。在温带臭虫的实验室种群中未检测到突变,在野外种群中检测到了V419L和L925I突变,可分为2种基因型类型（A：无突变位点;B：同时有L925I和V419L）,而在热带臭虫的6个种群检测到M918I和L1014F突变,只有1种基因型类型,即M918I和L1014F双位点突变。温带臭虫1个野外种群及热带臭虫6个野外种群kdr突变的存在与臭虫对高效氯氰菊酯敏感密切关联。基于kdr基因突变检测结果推测我国臭虫种群广泛存在对拟除虫菊酯的抗性。     

长江下游地区夜鹭种群微卫星变异及遗传多样性

利用微卫星位点对长江下游地区夜鹭3个地方种群的遗传多样性及其种群结构进行了分析。研究结果表明:除了Ah526位点外,其他7个位点在夜鹭种群中均为高度多态。在3个地方种群中,6个微卫星位点中经Bonferroni校正后南京大校场种群和芜湖四褐山种群中分别有2个及3个位点显示杂合不足,显著偏离了哈迪-温伯平衡,这可能与夜鹭繁殖后个体的扩散能力较强及长江下游地区夜鹭存在着替代型迁徙现象有关。突变-漂移平衡分析表明,长江下游地区夜鹭种群显著具有杂合过剩的位点,这表明长江下游地区夜鹭种群已偏离了突变-漂移平衡,近期可能经历了瓶颈效应,种群数量曾经下降。地方种群间Fst分析表明,长江下游地区夜鹭地方种群间遗传分化程度较低,并没有形成显著的遗传结构,在保护与管理上可以作为同一个保护单元(或管理)单元     

"种群的特征"的教学设计与实施

以"种群"概念为核心,引导学生沿着概念学习进阶的途径,通过资料分析、模型建构等方式,探索种群数量特征及其相互关系,构建具有逻辑关系的知识体系,达成对"种群"概念的深刻理解.