一类具时滞的生物保护区模型的动力学性质分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lcsj652
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近年来,由于环境污染及人类的过度捕获等因素,很多物种都已经濒临灭绝,如果不尽快采取一些有效的措施,我们将永远失去它们。为了预防物种灭绝,建立保护区是一种被广泛应用的方法。  我国自然保护区事业现已得到了迅速发展,并且具有相当大的规模。但与发达国家相比,仍然有一定的差距。所以,在保护区的建设方面,我们要继续努力。国内外在保护区种群数量的研究中,最初一般都利用Logistic增长模型来描述其动态变化的特征,而用Logistic模型来描述种群数量的生长曲线,有很多缺陷。即使有些作者已经考虑了保护区规模对其产生的影响,却不能反映出成熟期对种群增长的作用,与生物种群增长量的实际情况仍存在一定的差异。所以引入时滞,可以使系统更贴近实际情况。随着生物数学的发展,时滞微分方程已经被广泛应用于各类生物模型中,我们用它来描述一些既依赖生物的当前状态又依赖其历史状态的系统。  本文对已有的一类保护区种群系统引入了一个表示成熟期的时间滞量后,首先分析了系统的零解的稳定性及正平衡点的存在性。在此基础上,以成熟期为分支参数,利用零点分布定理,通过分析系统对应的超越特征方程的根的分布情况,讨论了正平衡解的稳定性及Hopf分支的存在性。进而利用中心流形定理和规范型方法推导出了确定Hopf分支方向和分支周期解的几个近似表达式。最后我们取定一组具体的参数值,利用Matlab软件进行数值模拟,支持了理论分析的结果。
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