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环境毒素对浮游生物动力学影响的非自主模型。 (英文) Zbl 1434.37051号

概述:环境毒素在水生系统中的输入越来越多,这引起了人们对环境暴露和毒素对自然水生环境影响的关注。浮游植物和浮游动物似乎是对环境毒素最敏感的水生生物之一。此外,产毒浮游植物在调节真正的水生生态系统中发挥着重要作用。本文研究了这些因素对浮游植物与浮游动物相互作用动力学的综合影响。浮游植物在逻辑上生长,但由于环境毒素的存在,它们的生长速度受到抑制。假设浮游动物是泛型的,并在没有浮游植物的情况下遵循逻辑增长。此外,人们认为,由于自然和人类行为的不同,环境中的有毒物质不断增加。全局敏感性分析有助于确定减少系统中环境毒素的最重要参数。其中,环境毒素的输入速率、浮游植物与环境毒素的接触速率、环境毒素诱导的浮游植物生长抑制对系统动力学具有不稳定作用,而环境毒素的消耗速率具有稳定作用。因此,必须调整环境毒素的消耗率,以防止水生食物网系统崩溃。此外,我们在模型中加入了季节变化,使参数成为时间的函数。得到了正周期解存在和稳定的充分条件。我们还导出了正概周期解的存在性、唯一性和稳定性的条件。浮游植物释放的大量时间依赖性毒素和环境毒素的输入速率导致了非自治系统的周期解,而相应的自治系统表现出稳定的焦点。有趣的是,我们的非自治系统在两个缓慢合理相关的激励频率下呈现出突发模式。最后,我们通过引入加性噪声项将确定性自治模型转换为随机模型。我们发现,在环境波动的存在下,系统的稳定性受到干扰。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力系统
92天30分 流行病学
37甲10 生成、随机和随机差分及微分方程
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全文: 内政部

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