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具有竞争干扰和时滞的捕食者-食饵系统的动力学和响应。 (英语) Zbl 1349.37092号

小结:在本文中,我们指出了一类具有修正Leslie-Gower和Beddington-DeAngelis型功能反应的时滞捕食-食饵系统。我们讨论了非负平衡的结构及其稳定性分析。此外,还研究了模型系统的不变性和有界性。可以观察到,当延迟值超过其临界值时,延迟会使系统失稳。当时滞参数等于其临界值时,会发生Hopf分岔。得到了系统在非零平衡点处全局渐近稳定的条件。应用规范形理论和中心流形定理,计算了模型系统的稳定性、方向和分岔周期。观察到在一组参数值下发生超临界Hopf分岔,分岔周期解随着周期的减小而稳定。根据的全局Hopf分岔结果J.Wu先生【Trans.Am.Math.Soc.350,第12期,4799–4838(1998年;Zbl 0905.34034号)]对于泛函微分方程,我们证明了局部Hopf分支意味着全局Hopf分岔。通过数值模拟验证了理论结果。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力系统
92D25型 人口动态(一般)
37G10型 动力系统奇异点的分岔
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Upadhyay,R.K.,Iyengar,S.R.K.:数学建模和混沌动力学导论。CRC出版社,博卡拉顿(2013)·Zbl 1302.00059号
[2] Beddington,J.R.:寄生虫或捕食者之间的相互干扰及其对搜索效率的影响。J.阿尼姆。经济。44, 331-340 (1975) ·doi:10.2307/3866
[3] DeAngelis,D.L.,Goldstein,R.A.,O'Neill,R.V.:营养相互作用模型。生态学56,881-892(1975)·doi:10.307/1936298
[4] Sarwardi,S.,Haque,M.,Mandal,P.K.:具有Beddington-DeAngelis响应函数的Bazykin捕食者-食饵模型的持久性和全局稳定性。Commun公司。非线性科学。数字。模拟。19, 189-209 (2014) ·Zbl 1344.92145号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2013.05.029
[5] Pal,P.J.,Mandal,P.K.:具有Beddington-DeAngelis功能性反应和强Allee效应的修正Leslie-Gower捕食者-食饵模型的分歧分析。数学。计算。模拟。97, 123-146 (2014) ·Zbl 1519.92207号 ·doi:10.1016/j.matcom.2013.08.007
[6] 麦克唐纳,N.:捕食模型中的时间延迟。数学。Biosci公司。28, 321-330 (1976) ·Zbl 0324.92016号 ·doi:10.1016/0025-5564(76)90130-9
[7] 麦克唐纳,N.:《生物时滞系统:线性稳定性理论》。剑桥大学出版社,剑桥(1989)·Zbl 0669.92001
[8] Gopalsamy,K.:模型系统中的无害延迟。牛市。数学。生物学45,295-309(1983)·Zbl 0514.34060号 ·doi:10.1007/BF02459394
[9] Cook,K.,Grossman,Z.:离散延迟、分布式延迟和稳定性开关。数学杂志。分析。申请。86, 592-627 (1982) ·Zbl 0492.34064号 ·doi:10.1016/0022-247X(82)90243-8
[10] 库欣,J.M.:人口动力学中的积分微分方程和延迟模型。斯普林格,海德堡(1977)·Zbl 0363.92014号 ·doi:10.1007/978-3-642-93073-7
[11] Aziz Alaoui,M.A.,Okiye,M.D.:具有修正Leslie Gower和Holling II型方案的捕食-被捕食模型的有界性和全局稳定性。申请。数学。莱特。16, 1069-1075 (2003) ·Zbl 1063.34044号 ·doi:10.1016/S0893-9659(03)90096-6
[12] Nindjina,A.F.,Aziz-Alaouib,M.A.,Cadivelb,M.:具有时滞的修正Leslie-Gower和Holling II型方案的捕食者-食饵模型分析。非线性分析。真实世界应用。7, 1104-1118 (2006) ·Zbl 1104.92065号 ·doi:10.1016/j.nonrwa.2005.10.003
[13] Yafia,R.,Adnanib,FEl,Alaoui,H.T.:具有修改的Leslie-Gower和Holling II型方案的捕食者-食饵模型中小延迟和大延迟的极限环和数值相似。非线性分析。真实世界应用。9, 2055-2067 (2008) ·Zbl 1156.34342号 ·doi:10.1016/j.nnrwa.2006年12月1日至17日
[14] Zhu,Y.L.,Wang,K.:具有修正Leslie-Gower-Holling II型方案的捕食者-食饵模型正周期解的存在性和全局吸引性。数学杂志。分析。申请。384, 400-408 (2011) ·Zbl 1232.34077号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2011.05.081
[15] Yan,S.,Lian,X.,Wang,W.,Upadhyay,R.K.:延迟扩散捕食者模型中的时空动力学。申请。数学。计算。224, 524-534 (2013) ·Zbl 1334.92382号 ·doi:10.1016/j.amc.2013.08.045
[16] Tian,Y.,Zhou,G.:具有修正Leslie-Gower和Holling II型方案的扩散时滞捕食者-食饵模型的稳定性。申请。数学。59, 217-240 (2014) ·Zbl 1324.35069号 ·doi:10.1007/s10492-014-0051-9
[17] Upadhyay,R.K.:模型生态系统中的动力系统研究。德里印度理工学院博士论文(1999)·Zbl 1344.92145号
[18] Upadhyay,R.K.、Iyengar,S.R.K.和Rai,V.:混沌:生态现实?国际法学分会。混沌81325-1333(1998)·Zbl 0935.92037号
[19] Upadhyay,R.K.,Rai,V.:为什么在自然种群中很少观察到混乱?混沌孤子分形8(12),1933-1939(1997)·doi:10.1016/S0960-0779(97)00076-3
[20] Parshad,R.D.,Kumari,N.,Kasimov,A.R.,Abderrahmane,H.A.:三物种食物链模型中的图灵模式和长期行为。数学。Biosci公司。254, 83-102 (2014) ·Zbl 1323.92182号
[21] Parshad,R.D.,Kumari,N.,Kouachi,S.:关于“Leslie-Gower型三营养种群模型的研究”的评论[混沌孤子分形14(2002)1275-1293]。混沌孤子分形71,22-28(2015)·兹比尔1352.92130
[22] Salt,G.W.:实验原生动物种群中的捕食(Woodruffia-Paramecium)。经济。单声道。37, 113-144 (1967) ·doi:10.2307/2937338
[23] Hassell,M.P.:寻找昆虫寄生虫之间的相互干扰。J.阿尼姆。经济。40, 473-486 (1971) ·doi:10.2307/3256
[24] 杨,X.,陈,L.,陈,J.:单种群非自治时滞扩散模型的持久性和正周期解。计算。数学。申请。32, 109-116 (1996) ·Zbl 0873.34061号 ·doi:10.1016/0898-1221(96)00129-0
[25] Parshad,R.D.,Abderrahmane,H.A.,Upadhyay R.K.,Kumari,N.:现实食物链模型中的有限时间放大。ISRN生物材料。2013,文章ID 424062(2013)·Zbl 1300.92085号
[26] Aziz-Alaoui,M.A.:Leslie-Gower型三营养种群模型的研究。混沌孤子分形14(8),1275-1293(2002)·Zbl 1031.92027号 ·doi:10.1016/S0960-0779(02)00079-6
[27] May,R.M.:模型生态系统的稳定性和复杂性。普林斯顿大学出版社,普林斯顿(2001)·Zbl 1044.92047号
[28] Hassard,B.D.,Kazrinoff,N.D.,Wan,W.H.:霍普夫分叉的理论与应用。伦敦数学学会讲座笔记系列,第41卷。剑桥大学出版社,剑桥(1981)·Zbl 0474.34002号
[29] Wu,J.:对称泛函微分方程和记忆神经网络。事务处理。美国数学。Soc.3504799-4838(1998)·Zbl 0905.34034号 ·doi:10.1090/S0002-9947-98-02083-2
[30] Song,Y.,Wei,J.:时滞捕食者-食饵系统的局部Hopf分支和全局周期解。数学杂志。分析。申请。301, 1-21 (2005) ·Zbl 1067.34076号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2004.06.056
[31] He,X.:捕食者-食饵系统的稳定性和时滞。数学杂志。分析。申请。198, 355-370 (1996) ·Zbl 0873.34062号 ·doi:10.1006/jmaa.1996.0087
[32] Wang,W.,Ma,Z.:统一持久性的无害延迟。数学杂志。分析。申请。158, 256-268 (1991) ·Zbl 0731.34085号 ·doi:10.1016/0022-247X(91)90281-4
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