在依赖比率的捕食者-猎物生物经济模型中的动态探索,时间延迟和额外的食物供应
Ting Yu1, Qinglong Wang1, Shuqi Zhai1
1School of Mathematics and Statistics, Hubei Minzu University, Enshi 445000, China.
这项研究分析了捕食者-猎物生物经济模型,揭示了当猎物的成熟时间延迟达到关键值时,Hopf分叉发生,影响了种群动态.
科学领域:
- 生态生态学 生态生态学
- 数学生物学 数学生物学
- 生物经济学是生物经济学.
背景情况:
- 捕食者-猎物模型对于理解生态动态至关重要.
- 纳入生物经济因素和时间延迟增加了人口建模的复杂性.
- 时间延迟,特别是在猎物成熟时,可以显著影响种群的稳定性.
研究的目的:
- 为了研究一种新的比例依赖的捕食者-猎物生物经济模型,具有时间延迟和额外的食物供应.
- 分析时间延迟对模型平衡和稳定的影响.
- 为了确定生物经济模型的最佳收获策略.
主要方法:
- 生物经济模型转化为微分代数系统.
- 通过变化时间延迟对局部稳定状态和Hopf分叉进行分析.
- 应用常态形式理论和中心多样数定理用于分叉分析.
- 使用Pontryagin的最大原则进行最佳收获分析.
主要成果:
- 通过调整时间延迟,获得了局部稳定状态和Hopf分叉点.
- 获得了Hopf分叉方向的公式和分叉周期溶液的属性.
- 对模型进行了最佳收获策略的分析,没有时间延迟.
- 数字示例证实了分析结果,显示Hopf分叉在一个关键的时间延迟.
结论:
- 霍夫分叉是这种捕食者-猎物生物经济模型中的一个关键现象.
- 猎物成熟的时间延迟极大地影响了种群振荡的发生.
- 该研究提供了关于在复杂的动态下管理被捕种群的见解.
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