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包含猎物避难所的分数阶Rosenzweig-MacArthur模型的动力学分析。 (英语) Zbl 1390.92116号

摘要:本文考虑一个包含猎物避难所的分数阶Rosenzweig-MacArthur(R-M)模型。对模型进行了详细的构造和分析。研究了解的存在性、唯一性、非负性和有界性以及平衡点的局部和全局渐近稳定性。证明了分数阶R-M模型稳定性和Hopf分岔发生的充分条件。研究了富集悖论的解决方法。从理论和数值模拟两方面研究了分数阶和猎物避难效应对系统稳定性的影响。

MSC公司:

92D25型 人口动态(一般)
34K37号 分数阶导数泛函微分方程
34K18型 泛函微分方程的分岔理论
37G10型 动力系统中奇异点的分岔
2005年3月37日 动力系统仿真
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 萨曼塔,S。;Dhar,R。;埃尔莫伊塔巴,I.M。;Chattopadhyay,J.,《具有猎物避难所的捕食者-食饵模型中额外食物的作用》,《生物系统杂志》,24,345-365(2016)·兹比尔1350.92044
[2] González-Olivares,E。;Ramos-Jiliberto,R.,简单模型系统中猎物避难所的动态后果:更多猎物,更少捕食者和增强稳定性,Ecol Modell,166135-146(2003)
[3] 达斯,美国。;卡尔·T。;Pahari,U.,具有恒定猎物避难所的被剥削捕食者模型的全球动力学,ISRN生物数学,2013(2013)·Zbl 1300.92076号
[4] 黄,Y。;陈,F。;Zhong,L.,包含猎物避难所的Holling III型反应函数捕食模型的稳定性分析,应用数学计算,182672-683(2006)·Zbl 1102.92056号
[5] 洪丽丽;长,Z。;Cheng,H。;姚林,J。;Zhidong,T.,包含猎物避难所的分数阶捕食者-食饵模型的动力学分析,《应用数学计算杂志》,54,435-449(2016)·Zbl 1377.34062号
[6] 特里帕蒂,J.P。;阿巴斯,S。;Thakur,M.,包含猎物避难所的Beddington-DeAngelis型功能反应捕食模型的动力学分析,非线性Dyn,80,177-196(2015)·Zbl 1345.92125号
[7] 张,H。;田,F。;Harvim,P.等人。;Georgescu,P.,捕食者-食饵模型中大小避难所特异性的影响,生物系统,152,11-23(2017)
[8] Yue,Q.,具有Holling-type II方案和猎物避难所的修正Leslie-Gower捕食者-食饵模型的动力学,SpringerPlus,5,1-12(2016)
[9] Chen,L。;陈,F。;Chen,L.,带有Holling II型功能性反应的捕食者-食饵模型的定性分析,包含恒定猎物避难所,非线性分析,11246-252(2010)·Zbl 1186.34062号
[10] 萨瓦迪,S。;Mandal,P.K。;Ray,S.,带猎物避难所的两种群模型的动力学行为,《生物物理杂志》,39,701-722(2013)
[11] Boccara,N.,复杂系统建模(2010),施普林格科学与商业媒体·Zbl 1213.37001号
[12] Kot,M.,《数学生态学的要素》(2001),剑桥大学出版社
[13] Ivanov,T。;Dimitrova,N.,捕食者和Beddington-DeAngelis功能反应的具有一般出生率和死亡率的捕食者-食饵模型,数学计算模拟,133111-123(2017)·Zbl 1519.92199号
[14] 贾维迪,M。;Nyamoradi,N.,《分数阶捕食与收获相互作用的动态分析》,应用数学模型,378946-8956(2013)·Zbl 1438.92066号
[15] Kar,T.K.,包含猎物避难所的捕食模型的稳定性分析,公共非线性科学数值模拟,10,681-691(2005)·Zbl 1064.92045号
[16] Hurkova,J.,具有比率依赖性食物加工反应的捕食者-猎物模型(2013),明尼苏达大学德卢斯分校
[17] Freedman,H.I.,《种群生态学中的决定数学模型》,技术代表(1980)·Zbl 0448.92023号
[18] 罗森茨威格,M.L。;麦克阿瑟,R.H.,捕食者-食饵相互作用的图形表示和稳定性条件,《美国自然主义》,97,209-223(1963)
[19] 基尔斯,A.A。;Srivastava,H.M。;特鲁希略,J.J.,分数阶微分方程的理论与应用。(2006),阿姆斯特丹爱思唯尔·Zbl 1092.45003号
[20] 海曼斯,N。;Podlubny,I.,带有Riemann-Liouville分数阶导数的分数阶微分方程初始条件的物理解释,《流变学报》,45,765-771(2006)
[21] 诺沙拉蒂,K。;Shafie,M.,分数阶奇异holling型捕食者-食饵系统的动力学分析,应用数学计算,313159-179(2017)·Zbl 1426.92059号
[22] 加齐亚尼,R。;Alidousti,J。;Eshkaftaki,A.B.,分数阶Leslie-Gower捕食模型的稳定性和动力学,应用数学模型,402075-2086(2016)·Zbl 1452.92035号
[23] 马图克,A.E。;Elsadany,A.A.,混沌分数阶GLV模型的动力学分析、稳定性和离散化,非线性动力学,851597-1612(2016)·Zbl 1349.34016号
[24] Elsadany,A.A。;Matouk,A.E.,分数阶Lotka-Volterra捕食者-食饵模型的动力学行为及其离散化,应用数学计算杂志,49,269-283(2015)·Zbl 1327.34084号
[25] 马图克,A。;Elsadany,A。;艾哈迈德,E。;Agiza,H.,分数阶Hastings-Powell食物链模型的动力学行为及其离散化,Commun非线性科学数值模拟,27,153-167(2015)·Zbl 1457.92189号
[26] 吉,G。;葛,Q。;Xu,J.,具有收获的分数阶两种群合作系统的动力学行为,混沌,孤子分形,92,51-55(2016)·Zbl 1372.92084号
[27] 阿巴斯,S。;Mahto,L。;Favini,A。;Hafayed,M.,化感刺激浮游植物物种分数模型的动力学研究,Differ Eq Dyn Syst,24,267-280(2016)·兹比尔1358.34049
[28] Petras,I.,《分数阶非线性系统:建模、分析和仿真》(2011),Springer Science and Business Media·Zbl 1228.34002号
[29] Diethelm,K。;Ford,N.J.,《分数阶微分方程分析》,《数学分析应用杂志》,265229-248(2002)·Zbl 1014.34003号
[30] Choi,S.K。;Kang,B。;Koo,N.,Caputo分数阶微分系统的稳定性,Absr Appl Anal,2014,1-6(2014)·Zbl 1474.34382号
[31] 魏,Z。;李,Q。;Che,J.,涉及Riemann-Liouville序列分数阶导数的分数阶微分方程的初值问题,数学分析应用杂志,367,260-272(2010)·Zbl 1191.34008号
[32] V.Driessche,P。;Watmough,J.,疾病传播分区模型的生殖数和亚阈值地方病平衡,《数学生物科学》,180,29-48(2002)·兹比尔1015.92036
[33] 乔治斯库,P。;Xieh,Y.,捕食者具有阶段结构的捕食者-食饵模型的全球动力学,SIAM J Appl Math,671379-1395(2007)·Zbl 1120.92045号
[34] Matignon,D.,分数阶微分方程的稳定性结果及其在控制处理中的应用,系统应用中的计算工程,2963-968(1996),IMACS,IEEE-SMC里尔,法国
[35] 钱,D。;李,C。;阿加瓦尔,R.P。;Wong,P.J.Y.,具有黎曼-卢维尔导数的分数阶微分系统的稳定性分析,数学计算模型,52862-874(2010)·兹比尔1202.34020
[36] 艾哈迈德,E。;El-Sayed,A。;El-Saka,H.A.,分数阶捕食者-食饵和狂犬病模型的平衡点、稳定性和数值解,数学分析应用杂志,325542-553(2007)·Zbl 1105.65122号
[37] Xiao,M.,分数阶Hindmarsh-Rose神经元模型的稳定性分析和Hopf型分岔,Adv Neural Networks-ISNN 2012,217-224(2012)
[38] Vargas De-León,C.,分数阶传染病系统的Volterra型Lyapunov函数,Commun非线性科学数值模拟,24,75-85(2015)·Zbl 1440.92067号
[39] 霍,J。;赵,H。;Zhu,L.,疫苗对分数阶HIV模型后向分岔的影响,非线性分析,26,289-305(2015)·Zbl 1371.92080号
[40] Abdelouahab,M.S。;北卡罗来纳州哈姆里。;Wang,J.,分数阶修正混合光学系统中的Hopf分岔和混沌,非线性动力学,69,275-284(2012)·Zbl 1254.37034号
[41] 李,Z。;陈,D。;马,M。;张,X。;Wu,Y.,分数阶Rössler系统反向分岔中的Feigenbaum常数,混沌,孤子分形,99,116-123(2017)·Zbl 1373.34111号
[42] Diethelm,K。;新泽西州福特。;Freed,A.D.,分数阶微分方程数值解的预测-校正方法,非线性Dyn,29,3-22(2002)·Zbl 1009.65049号
[43] Garrapa,R.,《分数阶微分方程的梯形方法:理论和计算方面》,《数学计算模拟》,110,96-112(2015)·Zbl 07313349号
[44] 李,C。;Tao,C.,关于分数亚当斯方法,计算数学应用,581573-1588(2009)·Zbl 1189.65142号
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