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具有脉冲控制的疫情模型的动态分析。 (英语) Zbl 1144.92037号

摘要:基于害虫管理中的生物控制策略,我们构建并研究了一个脉冲控制的害虫疫情模型,即定期喷洒微生物杀虫剂并在不同的固定时刻释放受感染的害虫。利用Floquet定理和比较定理,证明了当脉冲周期(τ)小于临界值(τ{max})时,害虫辐射周期解是全局渐近稳定的。否则,系统可能是永久的。此外,数值结果清楚地表明,随着脉冲周期(τ)的增加,系统表现出各种各样的动力学行为,包括一系列周期双重、对称破缺的音叉分岔、混沌和非唯一动力学的直接和反向级联,这意味着脉冲效应使系统的动力学行为更加复杂。

MSC公司:

92天30分 流行病学
05年3月34日 涉及常微分方程的控制问题
34A37飞机 脉冲常微分方程
34D23个 常微分方程解的全局稳定性
34D05型 常微分方程解的渐近性质
37N25号 生物学中的动力系统

关键词:

灭绝;永久性;混乱
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参考文献:

[1] D.D.Bainov,P.S.Simeonov,《脉冲微分方程:周期解和应用》,摘自:《纯数学和应用数学中的皮特曼专题论文和调查》,朗曼科技出版社,纽约,1993年。;D.D.Bainov,P.S.Simeonov,《脉冲微分方程:周期解和应用》,摘自:《纯数学和应用数学中的皮特曼专题论文和调查》,朗曼科技出版社,纽约,1993年·Zbl 0815.34001号
[2] Barclay,H.J.,《利用捕食者释放、栖息地管理和农药释放相结合的害虫控制模型》,J.Appl。经济。,19337(1982年)
[3] 比约恩森,S。;Keddie,B.A.,侵染捕食性螨Phytoseiulus persimilis(蜱螨亚纲:植绥螨科)的植绥小孢子虫的疾病流行和传播,J.Invertebr。病理学。,77, 114 (2001)
[4] Chellaboina,V.S。;巴特,S.P。;Haddad,W.M.,非线性混合和脉冲动力系统的不变性原理,非线性分析。TMA,53,527(2003)·Zbl 1082.37018号
[5] Chen,S.L.,环境友好型生物农药微生物农药,生物学报。,22、62(2005),(中文)
[6] d'Onofrio,A.,SIR流行病模型中脉冲接种策略的稳定性,Bull。数学。生物学,60,1(2002)
[7] Grasman,J。;O.A.Van Herwaarden。;Hemerik,L.,《宿主-拟寄生物相互作用的双组分模型:生物害虫控制中拟寄生物淹没释放量的测定》,数学。生物科学。,169, 207 (2001) ·Zbl 0966.92026号
[8] Hui,J.等人。;Chen,L.S.,非线性发病率SIR流行病模型的脉冲接种,离散Contin。动态。系统。序列号。B、 4595(2004)·Zbl 1100.92040号
[9] Hyakutake,T。;松本,T。;Yanase,S.,《微血管分叉处血细胞行为的格子Boltzmann模拟》,数学。计算。模拟。,72, 134 (2006) ·Zbl 1097.92018年9月
[10] 凯塔拉,V。;Ylikarjula,J。;Heino,M.,《类主体-群体相互作用的动态复杂性》,J.Theor。生物学,197,331(1999)
[11] Kuang,S.Z。;王晓瑞。;Zhang,H.,PrGV和AfNPV杀虫剂对菜粉蝶和小菜蛾田间药效的影响,仲恺农业大学。技术。,18、25(2005),(中文)
[12] 拉克梅切,A。;Arino,O.,化疗引起的脉冲微分方程非平凡周期解的分歧,Dyn。Contin公司。光盘。英普尔。系统。,7, 265 (2000) ·Zbl 1011.34031号
[13] 拉克什米坎塔姆,V。;贝诺夫,D.D。;Simeonov,P.S.,《脉冲微分方程理论》(1989),《世界科学:世界科学新加坡》·Zbl 0719.34002号
[14] 刘,L。;Sun,J.T.,可变时间脉冲收获系统周期解的存在性,Phys。莱特。A、 360、105(2006年)·Zbl 1236.34017号
[15] Lomer,C.J.,《控制迁徙害虫的微生物制剂成功与失败的因素》,综合。害虫管理。修订版,4307(1999)
[16] 孟晓忠,陈立胜,程海德,非线性发病率和脉冲接种的SEIRS传染病模型的两个无益时滞,应用。数学。计算。186 (2007) 516.; 孟晓忠,陈立胜,程海德,非线性发病率和脉冲接种的SEIRS传染病模型的两个无益时滞,应用。数学。计算。186 (2007) 516. ·兹比尔1111.92049
[17] Naomi,M.F。;Patrick,J.K.,《蝗虫微孢子虫丙酮酸脱氢酶E1的α和β亚单位:微孢子虫中的线粒体衍生碳代谢》,《分子生物化学》。寄生虫醇。,117, 201 (2001)
[18] G.P.Pang,L.S.Chen,带脉冲接种的延迟SIRS流行病模型,混沌孤子分形34(2007)1629。;G.P.Pang,L.S.Chen,带脉冲接种的延迟SIRS流行病模型,混沌孤子分形34(2007)1629·Zbl 1152.34379号
[19] G.P.Pang,F.Y.Wang,L.S.Chen,周期性变化底物的单Haldene型食物链恒化器分析,混沌孤子分形38(2008)731。;G.P.Pang,F.Y.Wang,L.S.Chen,周期性变化底物的单Haldene型食物链恒化器分析,混沌孤子分形38(2008)731·Zbl 1146.34317号
[20] 罗伯茨,M.G。;Kao,R.R.,具有出生脉冲的人群中传染病的动力学,数学。生物科学。,149, 23 (1998) ·Zbl 0928.92027号
[21] Shandelle,M.H.,Leslie矩阵模型作为McKendrick PDE模型的“频闪快照”,J.Math。《生物学》,37,309(1998)·Zbl 0936.92027号
[22] Shulgin,B。;斯通,L。;Agur,Z.,SIR流行病模型中的脉冲疫苗接种策略,Bull。数学。生物学,60,1(1998)·Zbl 0941.92026号
[23] 斯拉莫维茨,C.H。;Keeling,P.J.,微孢子虫胞内寄生虫中的II类光解酶,J.Mol.Biol。,341, 713 (2004)
[24] Stern,V.M.,《经济阈值》,昆虫年鉴。,259 (1973)
[25] Sun,J.T.,新混沌系统的脉冲控制,数学。计算。模拟。,64669(2004年)·Zbl 1076.65119号
[26] Sun,J.T。;张永平,蔡氏振荡器的脉冲控制与同步,数学。计算。模拟。,66, 499 (2004) ·Zbl 1113.93088号
[27] Trevor,A.J.,《土壤害虫微生物控制剂成功与失败的因素》,综合。害虫管理。修订版,4281(1999)
[28] Van Lenteren,J.C.,《有利于害虫天敌的环境操纵》(Delucchi,V.,《综合害虫管理》(1987),寄生虫:寄生虫日内瓦)
[29] Van Lenteren,J.C.,《受保护作物的综合害虫管理》(Dent,D.,《综合害虫管理(1995)》,查普曼和霍尔出版社:查普曼&霍尔伦敦)
[30] Van Lenteren,J.C.,《通过增加天敌来成功控制节肢动物的措施》(Wratten,S.;Gurr,G.,《生物控制的成功措施》(2000年),Kluwer学术出版社:Kluwer-学术出版社Dordrecht)
[31] Van Lenteren,J.C。;Woets,J.,《温室生物和综合害虫控制》,《企业年鉴》。,33, 239 (1988)
[32] Wang,F.Y。;张世伟。;Chen,L.S.,对顶级捕食者具有脉冲效应的三物种食物链的持久性和复杂性,国际非线性科学杂志。数字。模拟。,6, 169 (2005) ·Zbl 1401.92167号
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