食饵—捕食者模型《数学模型》课程食饵—捕食者模型3
讨论具有自身阻滞作用的两种群食饵-捕食者模型,首先根据该两种群的相互关系建立模型,解释参数的意义,然后进行稳定性分析,解释平衡点稳定的实际意义,对模型进行相轨线分析来验证理论分析的正确性,并用matlab 软件画出图形
自然界中不同种群之间还存在着一种非常有趣的既有相互依存、又有相互制约的生活方式:种群甲靠丰富的天然资源生长,而种群乙靠捕食甲为生,形成鱼和鲨鱼,美洲兔和山猫,落叶松和蚜虫等等都是这种生存方式的典型,生态学称种群甲为食饵,种群乙为捕食者
二者共同组成食饵—捕食者系统
一食饵—捕食者选用食饵 ( 食用鱼 ) 和捕食者 ( 鲨鱼) 为研究对象 , 设)(tx/)(1 tx为食饵 ( 食用鱼 ) 在时刻 t 的数量,)(ty/)(2 tx为捕食者 ( 鲨鱼 ) 在时刻 t 的数量,1r 为食饵 ( 食用鱼 ) 的相对增长率,2r 为捕食者 ( 鲨鱼 ) 的相对增长率;1N 为大海中能容纳的食饵 ( 食用鱼) 的最大容量,2N 为大海中能容纳的捕食者( 鲨鱼 ) 的最大容量,1为单位数量捕食者(相对于2N )提供的供养食饵的实物量为单位数量捕食者( 相对于1N )消耗的供养甲实物量的1倍;2 为单位数量食饵(相对于1N )提供的供养捕食者的实物量为单位数量捕食者( 相对于2N ) 消耗的供养食饵实物量的2 倍;d 为捕食者离开食饵独立生存时的死亡率二模型假设1
假设捕食者(鲨鱼)离开食饵无法生存;2
假设大海中资源丰富,食饵独立生存时以指数规律增长;三模型建立食饵 ( 食用鱼 ) 独立生存时以指数规律增长,且食饵( 食用鱼 ) 的相对增长率为1r ,即rxx,而捕食者的存在使食饵的增长率减小,设减小的程度与捕食者数量成正比,于是)(tx满足方程axyrxayrxtx)()( (1) 比例系数 a 反映捕食者掠取