具有白噪声干扰的随机捕食系统模型研究

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为研究白噪声对捕食(predator-prey)系统的影响,考虑庇护效应、时滞、阶段结构等因素,借助种群生态学及It?公式、Lyapunov函数、Chebyshev不等式等随机微分方程研究方法,做了以下三方面的工作:(1)构建一类具有HollingⅡ型功能反应,且食饵具有庇护效应的随机捕食系统模型,研究其全局正解的存在性、随机最终有界性及全局随机渐近稳定性,得到系统正平衡点全局随机渐近稳定的充分条件.(2)构建一类具有时滞的两个食饵一个捕食者的随机捕食系统模型,研究其全局正解的存在性、解的随机最终有界性,并利用随机比较定理和It?公式研究系统种群的灭绝性和平均持续生存性,得到种群灭绝和平均持续生存的充分条件.(3)构建一类食饵具有阶段结构且成年食饵具有庇护效应的捕食系统模型,通过构造适当的Lyapunov函数,得到系统正平衡点的全局渐近稳定性;同时,考虑白噪声对该系统的影响,研究相应随机捕食系统模型全局正解的存在性、解的随机最终有界性及全局随机渐近稳定性,得到当白噪声强度小于一定值时,系统正平衡点是全局随机渐近稳定的.通过对上述构建的三类随机捕食系统模型的研究,得到干扰强度较小的白噪声对系统正平衡点的全局渐近稳定性影响不大,而当白噪声干扰强度较大时,会导致系统种群趋于灭绝.该研究为降低白噪声对种群生存发展的影响提供了定量依据,并能促进生物种群和人类社会的可持续发展.
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