基于不同频率控制措施下的具有抗性发展的害虫治理模型研究

论文摘要

化学农药广泛用于世界各国,对农业生产的发展起着重要的作用,但是农药对土壤、水和大气环境也造成了污染,进而对人体健康造成危害.同时,多次频繁地使用同一种杀虫剂,害虫会产生抗药性.基于上述生物背景,本文运用分段连续的负指数函数模拟杀虫剂的作用方式,并将害虫对杀虫剂的抗性发展考虑其中,应用混杂的动力系统来模拟害虫控制过程,建立并研究了基于不同频率控制措施下的具有抗性发展的害虫综合控制模型.第一章假设害虫种群分为易感害虫和染病害虫,并且只有易感害虫对农作物产生危害.考虑采用喷洒杀虫剂和释放染病害虫的方法控制易感害虫,并且假设仅仅易感害虫对杀虫剂产生抗药性,建立喷洒杀虫剂比释放染病害虫更频繁的抗性发展害虫控制模型.通过运用脉冲微分系统的基本理论和分析方法,给出了易感害虫根除周期解全局吸引的充分条件;进一步结合数值模拟给出杀虫剂喷洒频率对控制易感害虫根除的临界条件的影响,结果表明并不是杀虫剂喷洒越频繁,害虫控制的越好;最后确定了使易感害虫根除的染病害虫的释放方法.第二章在第一章研究的基础上引入天敌,建立不同频率喷洒杀虫剂与投放染病害虫和天敌的具有抗性发展的综合害虫控制模型.首先,给出了易感害虫根除的临界条件,且在衰减率δ1和脉冲周期TN取值不同的情况下,分析了杀虫剂的喷洒频率对易感害虫根除临界值R01(h,TN)的影响;其次,依据临界条件给出杀虫剂的切换策略;最后,对临界值R01(h,TN)中的参数进行分析:(1)采用LHS方法对PRCC进行估计.PRCC是输入参数对输出变量值的不确定性影响的一种估计方法.研究表明易感害虫的出生率r,染病害虫和天敌的死亡率d1和d2,以及脉冲周期TN关于R01(h,TN)是正相关的,染病害虫和天敌的释放量σ1,σ2关于R01(h,TN)是负相关的,随着喷洒次数h的增加,易感害虫的死亡率m1和衰减率δ1关于R01(h,TN)的相关性是变化的,且r,TN,σ1,σ2的PRCC的绝对值超过0.4,说明这四个参数选取对R01(h,TN)影响很大,在害虫控制中发挥着重要的作用;(2)模拟R01(h,TN)随着双参数变化的三维图和相应的等高线,分析参数的变化对临界条件的影响,进一步得到控制易感害虫的关键因素。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 于乐

导师: 刘兵

关键词: 抗药性,杀虫剂作用函数,易感害虫根除周期解,全局吸引,敏感性分析

来源: 辽宁师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 数学,植物保护

单位: 辽宁师范大学

基金: 国家自然科学基金项目：南果梨病虫害治理的动态模型和最优防治的数学模拟研究,（项目编号:11371030）

分类号: S433;O175

总页数: 39

文件大小: 3652K

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