一个非平滑的菲利普洛夫捕食者-猎物系统的滑动模式动态,用于综合性害虫防治
Juan Liu1,2, Jie Hu3, Haiyan Song1
1College of Agricultural Engineering, Shanxi Agricultural University, Taigu, People's Republic of China.
这项研究引入了一种新的非光滑的菲利普洛夫捕食者-猎物模型,具有可适应的功能反应,以有效地管理作物害虫. 该模型展示了复杂的生态系统动态和稳定的平衡点,指导综合性害虫管理策略.
科学领域:
- 生态生态学 生态生态学
- 数学生物学 数学生物学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 病虫害严重影响作物产量和质量,对农业生产率构成重大挑战.
- 精确的害虫监测和及时控制对于减少作物损失和确保粮食安全至关重要.
- 现有的害虫控制方法往往涉及不连续的干预,需要更现实的建模方法.
研究的目的:
- 开发和分析一个非平滑的菲利普洛夫捕食者-猎物系统,结合基于猎物种群的可切换功能反应.
- 为了研究复杂的生态系统动态,包括双稳定性和各种平衡点,在不同的猎物-掠食者种群比例下.
- 探索值策略对害虫控制结果和生态系统稳定性的影响.
主要方法:
- 模拟一个非平滑的菲利普洛夫捕食者-猎物系统,使用霍林格II和比率功能响应,根据猎物密度选择性地应用.
- 数字模拟用于评估系统有效性,分析平衡的两叉集,并确定平衡的全球稳定性.
- 详细分析动态行为,包括滑动,逃避和交叉领域,以及不同平衡类型的共存.
主要成果:
- 证明,当猎物和捕食者密度大大不同时,滑动和逃脱区域不会共存.
- 根据猎物掠食者种群比例,确定了真实,伪和虚拟平衡点共存的条件.
- 确认了全球平衡点的非对称稳定性,人口汇聚到稳定状态,受经济值 (ET) 的影响.
结论:
- 开发的非光滑的菲利普洛夫模型为综合性害虫管理提供了更现实的生态系统动态表示.
- 值策略显著影响害虫控制结果,根据经济值选择可以实现不同的平衡点.
- 这些发现可以指导无人驾驶飞行器 (UAV) 的应用,以及时和定量地控制害虫,增强农业现代化.
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