Разрушение релаксационных колебаний в новой модели экстремальной динамики численности популяции

Автор: Переварюха Андрей Юрьевич

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Компьютерное моделирование

Статья в выпуске: 1 (38), 2017 года.

Бесплатный доступ

В контексте моделирования нетривиальных перемен в развитии популяционных процессов предлагается уравнение с запаздыванием 𝑥˙ = 𝑥(𝑡)𝑓(𝑥(𝑡- )) (𝑥(𝑡- )), где, > 0, (𝑥) - меняющая знак функция. В новой модели трактовка предпороговой емкости среды отличается от асимптотического балансового равновесия 𝑥(𝑡) → из уравнения Ферхюльста - Пирла. Вычислительное исследование потери устойчивости особой точки показывает помимо известного сценария образования глобального орбитально устойчивого цикла в логистическом уравнении с запаздыванием другой вариант метаморфоза - с разрушением возникших при изменении репродуктивного параметра неустановившихся релаксационных колебаний и появлением неограниченного сверху псевдопериодического решения. При возрастании амплитуды релаксационных колебаний сценарий катастрофического завершения фазы роста численности популяции реализуется в зависимости не от достижения критического минимума, а от положения максимума в случае превышения нестабильной популяцией допустимой поддерживающей емкости среды. Модель применима для описания вспышек численности ряда биологических видов, сильно воздействующих на пригодность среды своего размножения.

Еще

Модели популяционных колебаний, уравнения с запаздыванием, регулярные циклы и вспышки численности, редкие экологические сценарии, пороговые ситуации

Короткий адрес: https://sciup.org/14968886

IDR: 14968886   |   DOI: 10.15688/jvolsu1.2017.1.6

Список литературы Разрушение релаксационных колебаний в новой модели экстремальной динамики численности популяции

  • Кащенко, C. А. Динамика логистического уравнения, содержащего запаздывание/C.А. Кащенко//Математические заметки. -2015. -Т. 98. -C. 85-100.
  • Bacaer, N. A Short History of Mathematical Population Dynamics/N. Bacaer. -London: Springer-Verlag, 2011. -198 p.
  • Bazykin, A. D. Nonlinear Dynamics of Interacting Populations/A. D. Bazykin. -London: WSP, 1998. -198 p.
  • Gopalsamy, K. Time lags in a «food-limited» population madel/K. Gopalsamy, M. Kulenovic, G. Ladas//Applicable Analysis. -1988. -Vol. 31, № 3. -P. 225-237.
  • Gray, D. Historical spruce budworm defoliation records adjusted for insecticide protection in New Brunswick/D. Gray//Journal of the Acadian Entomological Society. -2007. -Vol. 115, № 1. -P. 1-6.
  • Hutchinson, G. An Introduction to Population Ecology/G. Hutchinson. -New Haven: Yale University Press, 1978. -234 p.
  • Kolesov, A. A modification of Hutchinson’s equation/A. Kolesov, E. Mishchenko, Yu. Kolesov//Computational Mathematics and Mathematical Physics. -2010. -№ 12. -P. 1990-2002.
  • Kolesov, A. Relaxation Oscillations in Mathematical Models of Ecology/A. Kolesov, Yu. Kolesov. -Rhode Island: AMS, 1993. -128 p.
  • Ladas, G. Oscillation and global stability in a delay logistic equation/G. Ladas, C. Qian//Dynamics and Stability of Systems. -1994. -Vol. 9, № 2. -P. 153-162.
  • Nicholson, A. An outline of the dynamics of animal populations/A. Nicholson//Australian Journal of Zoology. -1954. -Vol. 2. -P. 9-65.
  • Perevaryukha, A. Yu. A model of development of a spontaneous outbreak of an insect with aperiodic dynamics/A.Yu. Perevaryukha//Entomological Review. -2015. -Vol. 95. -P. 397-405.
  • Ruan, R. Delay Differential Equations in Single Species Dynamics./R. Ruan//Delay Differential Equations and Applications. -Berlin: Springer, 2006. -P. 477-517.
Еще
Статья научная