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叶夫根尼亚·吉里切娃

具有捕食和营养内捕食的NPZ模型的时空动力学。 （英语） Zbl 1439.92156号

非线性动力学。 95，第2号，875-892（2019）.
小结：考虑了垂直水体中浮游生物群落和营养盐的时空动态。本文首先研究了时间模型，以确定捕食者密度相关死亡率对系统动力学的影响。随后，在空间分布模型中研究了种内捕食的影响。分析了该因子和捕食者搜索活动对空间格局形成可能性的影响。通过对空间均匀平衡点附近的局部稳定性分析，得到了图灵不稳定性和波动不稳定性的必要条件。数值分析表明，在扩散系数不相等的情况下，增加浮游动物的搜索活动会导致其均匀的垂直分布。此外，增加扩散会导致空间异质性。在空间模型中，种内捕食的稳定作用是模糊的。增加该因素也可能导致波浪不稳定。在扩散系数相等的情况下，排序对系统稳定性也有类似的影响。

引用于三文件

MSC公司：

92D25型 人口动态（一般）
37N25号 生物学中的动力系统
92D40型 生态学

关键词：

NPZ模型;营养内捕食;即食饵趋向;图灵和波不稳定性
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\textit｛E.Giricheva｝，非线性Dyn。95，第2号，875--892（2019；Zbl 1439.92156）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 沃尔特拉，V。；查普曼，RN（编辑），共同生活的动物物种个体数量的变化和波动（1926年），纽约
[2] Rosenzweig，M.L.，MacArthur，R.H.：捕食者-猎物相互作用的图形表示和稳定性条件。《美国国家》97（895），209-223（1963）
[3] Arditi，R.，Ginzburg，L.R.：捕食-被捕食动力学中的耦合：比率依赖性。J.西奥。生物学139311-326（1989）
[4] Berezovskaya，F.S.，Karev，G.，Arditi，R.：比率依赖性捕食者-被捕食物模型的参数分析。数学杂志。生物学43，221-246（2001）·Zbl 0995.92043号
[5] Hassell，M.P.：节肢动物捕食系统。普林斯顿大学出版社，普林斯顿（1978）·Zbl 0429.92018号
[6] Bazykin，A.D.：相互作用种群的非线性动力学。《世界科学》，新加坡（1998年）
[7] 于斯维列热夫。M、 洛戈菲，D.O.：生物群落的稳定性。MIR出版物，莫斯科（1983年）
[8] Wangersky，P.J.：Lotka-Volterra人口模型。经济评论年鉴。系统。189-218年9月（1978年）
[9] Chow，P.L.，Tam，W.C.：带扩散的Volterra-Lotka方程的周期解和行波解。数学。生物学38（6），643-658（1976）·兹伯利0345.92007
[10] Dunbar，S.R.：扩散Lotka-Volterra方程的行波解。数学杂志。生物学17，11-32（1983）·Zbl 0509.92024号
[11] 欧文，M.R.，刘易斯，M.A.：捕食如何减缓、阻止或逆转猎物入侵。数学。生物学63，655-684（2001）·Zbl 1323.92181号
[12] Polis，G.A.：营养内捕食的进化和动力学。经济评论年鉴。系统。12, 225-251 (1981)
[13] Ruan，S.、Ardito，A.、Ricciardi，P.、DeAngelis，D.L.：与密度相关死亡率的竞争模型共存。C.R.生物。330, 845-854 (2007)
[14] Kuang，Y.、Fagan，W.F.、Loladze，I.：生物多样性、栖息地面积、资源增长率和干扰竞争。牛市。数学。《生物学》65，497-518（2003）·Zbl 1334.92349号
[15] Lobry，C.，Harmand，J.：一种新的假设，用于解释单一资源中n个物种的共存。C.R.生物。329, 40-46 (2006)
[16] 科尔迈耶，C.，埃本霍，W.：食人行为在捕食者-被捕食者系统中的稳定作用。牛市。数学。生物学57，401-411（1995）·Zbl 0814.92016号
[17] Pitchford，J.，Brindley，J.：简单捕食者-被捕食模型中的营养内捕食。牛市。数学。生物学报60937-953（1998）·Zbl 0914.92018号
[18] Jang，S.、Baglama，J.、Seshaiyer，P.：营养盐-浮游生物相互作用与营养内捕食的下降模型。申请。数学。计算。169(2), 1106-1128 (2005) ·Zbl 1074.92039号
[19] Zaret，T.M.，Suffen，J.S.：浮游动物的垂直迁移是一种捕食者回避机制。利莫尔。Oceanogr公司。21, 804-813 (1976)
[20] Bollens，S.M.，Frost，B.W.：捕食者诱导的海洋浮游桡足类的昼夜垂直迁移。J.Plankton Res.11，1047-1065（1989）
[21] McLaren，J.A.：温度对浮游动物生长的影响以及垂直迁移的适应值。J.鱼类。Res.Board罐。20685-727（1963年）
[22] Han，B.P.，Straskraba，M.：浮游动物昼夜垂直迁移模式建模。J.Plankton Res.20，1463-1487（1998）
[23] Keller，E.F.，Segel，L.A.：黏菌聚集的开始被视为一种不稳定。J.西奥。生物学26，399-415（1970）·Zbl 1170.92306号
[24] 霍斯特曼：从1970年到现在：趋化性的Keller-Segel模型及其后果I.Jahresber。DMV 105（3），103-165（2003）·Zbl 1071.35001号
[25] Ivanitsky，G.，Medvinsky，A.，Tsyganov，M.：从无序到有序，应用于微生物的运动。高级物理。科学。美国仪器物理。34(4), 289-316 (1991)
[26] Kareva，P.，Odell，G.：如果单个捕食者使用区域限制搜索，那么成群的捕食者会表现出捕食倾向。《美国国家》130、233-270（1987）
[27] Turchin，P.：运动的定量分析：动物和植物种群再分布的测量和建模。Sinauer Associates，桑德兰（1998）
[28] Berezovskaya，F.S.，Karev，G.P.：人口出租车模型中的行波分支。物理学。乌斯普。42, 917-929 (1999)
[29] 图灵，A.M.：形态发生的化学基础。菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。B 237，37-72（1952年）·Zbl 1403.92034号
[30] Segel，L.F.，Jackson，J.L.：耗散结构。一个解释和一个生态示例。J.西奥。生物学37，345-359（1972）
[31] Levin，S.A.，Segel，L.A.：浮游生物斑块起源假说。《自然》259、659（1976）
[32] Malchow，H.：非线性非平衡浮游生物动力学的时空格局形成。程序。R.Soc.伦敦。B.251、103-109（1993）
[33] Malchow，H.：非线性种群动力学中的流动和运动诱导模式形成。经济。模型。82, 257-264 (1995)
[34] Malchow，H.：猎物-捕食者系统中的运动不稳定性。J.西奥。《生物学》204，639-647（2000）
[35] Sun，G.Q.，Jin，Z.，Zhao，Y.G.，Liu，Q.X.，Li，L.：具有自扩散和交叉扩散的捕食者-食饵系统的空间模式。国际期刊修订版。物理学。20(1), 71-84 (2009) ·Zbl 1155.35476号
[36] Zhang，G.，Wang，X.：捕食者物种中具有可传播疾病的捕食-被捕食模型中的扩散和交叉扩散效应。文章摘要。申请。分析。2014, 167856 (2014) ·Zbl 1406.92537号
[37] Tello，J.I.，Wrzosek，D.：具有扩散和间接猎物滑行的捕食者-猎物模型。数学。模型方法应用。科学。26(11), 2129-2162 (2016) ·Zbl 1349.92133号
[38] Tyutyunov，Y.V.，Titova，L.I.，Senina，I.N.：捕食者-猎物系统的空间Gause-Kolmogorov型模型中，捕食出租车使齐次稳态不稳定。经济。复杂。31, 170-180 (2017)
[39] Wang，X.，Wang，W.，Zhang，G.：具有捕食性的捕食者-被捕食模型解的全局分歧。数学。应用方法。科学。38, 431-443 (2015) ·Zbl 1307.92333号
[40] Wang，Q.，Song，Y.，Shao，L.J.：一维捕食系统的非恒定正稳态和模式形成。非线性科学。27(1), 71-97 (2017) ·Zbl 1368.92160号
[41] Petrovskii，S.V.，Malchow，H.：猎物-捕食者系统中模式形成的最小模型。数学。计算。模型。29, 49-63 (1999) ·Zbl 0990.92040号
[42] Petrovskii，S.V.，Malchow，H.：混沌之波：时空人口动力学中模式形成的新机制。西奥。大众。生物学59，157-174（2001）·Zbl 1035.92046号
[43] Steele，J.H.，Henderson，E.W.：浮游生物斑块的简单模型。《浮游生物研究杂志》第14期，1397-1403（1992）
[44] Steele，J.H.，Henderson，E.W.：捕食在浮游生物模型中的作用。《浮游生物研究杂志》第14卷，第157-172页（1992年）
[45] Shi，J.，Shivaji，R.：具有弱Allee效应的反应扩散模型中的持久性。数学杂志。生物学52，807-829（2006）·兹比尔1110.92055
[46] Lee，J.M.，Hillen，T.，Lewis，M.A.：捕食系统中的模式形成。生物学杂志。动态。3（6），551-573（2009）·Zbl 1315.92064号
[47] Sun，G.Q.：具有Allee效应的人口动态数学模型。非线性动力学。85(1), 1-12 (2016)
[48] Edwards，A.M.，Brindley，J.：三组分浮游生物种群模型中的振荡行为。动态。稳定系统。11, 347-370 (1996) ·Zbl 0871.92029号
[49] Dueria，S.、Dahllöf，I.、Hjorth，M.、Marinova，D.、Zaldívara，J.M.：营养物和芘对浮游生物种群的联合影响建模：使用中观实验数据和情景分析进行验证。经济。模型。220, 2060-2067 (2009)
[50] Charria，G.，Dadou，I.，Llido，J.，Drevillon，M.，Garcon，V.：北大西洋溶解有机氮对维持初级生产的重要性：3D建模方法。生物地球科学5，1437-1455（2008）
[51] Fasham，M.J.R.，Ducklow，H.W.，McKelvie，S.M.：海洋混合层中基于氮的浮游生物动力学模型。J.Mar Res.48591-639（1990年）
[52] Montoya，J.P.，Voss，M.，Capone，D.G.：热带大西洋N2扩散速率和重氮营养盐活动的空间变化。生物地球科学4，369-376（2007）
[53] 志超，Pu，Cortez，Michael H.，Jiang，Lin：捕食者-猎物的共同进化驱动浮游生物系统的生产力-丰富度关系。《美国国家》189、28-42（2017）
[54] Gabric，A.，Murray，N.，Stone，L.，Kohl，M.：浮游植物水华期间二甲基硫的生成建模。《地球物理学杂志》。第98号决议，22805-22816（1993）
[55] Edwards，C.A.，Batchelder，H.P.，Powell，T.M.：海岸上升流系统内的微型浮游动物和大型浮游动物动力学建模。《浮游生物研究杂志》第22期，1619-1648（2000）
[56] Edwards，C.A.，Brinley，J.：浮游动物死亡率和浮游生物种群模型的动力学行为。牛市。数学。《生物学》61，303-339（1999）·Zbl 1323.92162号
[57] Malchow，H.、Petrovskii，S.V.、Venturino，E.：生态学和流行病学的时空模式——理论、模型和模拟、数学和计算生物学系列。查普曼和霍尔，博卡拉顿（2008）·Zbl 1298.92004号
[58] Goursat，E.：Cows d’Analyse Mathimatique，第11卷，第5版。巴黎戈蒂尔·维拉斯（1933）
[59] Rovinsky，A.B.，Menzinger，M.：微分流引起的化学不稳定性。物理学。修订稿。69, 1193-1196 (1992)
[60] Scheffer，M.：鱼类和营养物质的相互作用决定了藻类生物量：一个最小模型。OIKOS 62，271-282（1991）
[61] Medvinskii，A.B.，Petrovskii，S.V.，Tikhonova，I.A.，Tikhondov，D.A.，Li，B.-L.，Venturino，E.，Malchow，H.，Ivanitskii，G.R.：应用于耦合浮游生物-鱼类动力学的概念生态模型中的时空模式形成、分形和混沌。物理学。乌斯普。45(1), 27-57 (2002)
[62] Ozmidov，R.V.：混合物在海洋中的扩散。Gidrometeoizdat，列宁格勒（1986）
[63] de Roos，A.M.，McCauley，E.，Wilson，W.G.：不同空间尺度的机动性与密度有限的捕食者-猎物动力学。程序。R.Soc.伦敦。B 246117-122（1991）
[64] 克罗斯，M.C.，霍恩伯格，P.C.：平衡之外的模式形成。修订版Mod。物理学。65(3), 851 (1993) ·Zbl 1371.37001号
[65] Banerjee，M.，Abbas，S.：比率依赖的捕食者-食饵模型中空间模式的存在与不存在。经济。复杂。21, 199-214 (2015)
[66] Huisman，J.，Weissing，F.J.：浮游生物生物多样性（按物种波动和混乱）。《自然》402407-410（1999）
[67] Petrovskii，S.，Li，B.L.，Malchow，H.：向时空混沌过渡可以解决富集悖论。经济。复杂。1(1), 37-47 (2004)
[68] Murray，J.D.：数学生物学II：空间模型和生物医学应用。柏林施普林格出版社（2003）·Zbl 1006.92002号
[69] Sun，G.Q.，Wang，C.H.，Chang，L.L.，Wu，Y.P.，Li，L.，Jin，Z.：半干旱环境中反馈调节对植被模式的影响。申请。数学。模型。61, 200-215 (2018) ·Zbl 1460.92238号
[70] Sun，G.Q.，Wu，Z.Y.，Wang，Z.，Jin，Z.：空间模式的孤立程度对种群持久性的影响。非线性动力学。83(1-2), 811-819 (2016)
[71] 吉尼，法律公告：具有自我定向交叉扩散的捕食者-被捕食者模型中空间模式的存在性。申请。数学。计算。226, 320-335 (2014) ·Zbl 1354.92062号
[72] Banerjee，M.，Volpert，V.：Rosenzweig-MacArthur模型中的时空模式形成：非局部相互作用的影响。经济。复杂。30, 2-10 (2017)
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