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含时滞的Holling-Leslie捕食者-猎物模型

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简介:
本研究探讨了包含时间延迟机制的Holling-Leslie型捕食者-猎物系统动态特性,分析其稳定性和Hopf分支现象。 李芳军和李自珍研究了一类具有庇护效应和时滞的Holling-Leslie捕食者-食饵模型。通过分析正平衡点发现,时滞T可以导致Hopf分支的出现;在一定条件下得出相关结论。

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  • Holling-Leslie-
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    本研究探讨了包含时间延迟机制的Holling-Leslie型捕食者-猎物系统动态特性,分析其稳定性和Hopf分支现象。 李芳军和李自珍研究了一类具有庇护效应和时滞的Holling-Leslie捕食者-食饵模型。通过分析正平衡点发现,时滞T可以导致Hopf分支的出现;在一定条件下得出相关结论。
  • Lotka-Volterra:绘制其相图及间序列...
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    本文探讨了经典的Lotka-Volterra捕食者与猎物模型,通过数学分析和计算机模拟,详细展示了该模型的相图以及时间序列变化规律。 Matlab 程序可以用来绘制 Lotka-Volterra 捕食者与猎物模型的相图。此外,用户可以选择绘制 x 或 y 的时间序列图。方程通过数值非刚性 Runge Kutta 方法求解。用户可以随意更改参数(解决方案在很大程度上依赖于这些参数)。希望您能享受这个程序带来的乐趣。
  • MATLAB开发——洛特卡-沃尔泰拉-
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    本项目使用MATLAB编程实现洛特卡-沃尔泰拉方程,模拟自然界中的捕食与被捕食关系动态变化过程。通过数值解法和图形绘制技术展示种群数量波动的周期性特征。 使用MATLAB开发洛特卡-沃尔泰拉捕食者模型,并绘制其相位图和时间序列。
  • Lotka-Volterra-:利用ode45求解器解决问题
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    本研究探讨了经典的Lotka-Volterra捕食者-猎物模型,并使用MATLAB中的ode45求解器进行数值模拟,分析生态系统的动态平衡。 解决Lotka-Volterra捕食者-猎物模型。其中猎物种群的增长方程为 alpha * x(1)-beta * x(1)* x(2),而捕食者的增长方程则为 delta * x(1)* x(2)-gamma * x(2)。这里的alpha和delta代表各自种群的增长率,而beta与gamma表示两个物种之间的相互依赖性。
  • 关于一类具有Holling II功能反应饵-定性研究(2014年)
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    本文对一类具有Holling II型功能反应的食饵-捕食者系统进行了深入的理论分析,探讨了该系统的稳定性、分支及持久生存性质。 本段落探讨了一类具有Holling II型功能反应的食饵-捕食者系统模型的定性分析,在自然科学领域特别是生态数学研究中,这种模型用于描述捕食者与食饵之间的相互作用,并对理解生态系统动态平衡至关重要。 Holling II型功能反应表示随着食饵密度增加,捕食者的攻击率会相应提高,但超过某个阈值后将不再继续增长。该类型的反应函数在许多实际的生态体系中普遍存在,直接影响着捕食者效率和食饵生存概率的变化规律。 研究过程中引入了“密度制约”这一概念,指出除了受到捕食压力外,食物种群的增长还会受限于自身数量。这使得模型更加贴近自然界的实际情况。 文章还提供了关于系统稳定性的证明方法。稳定性分析是生态数学领域中的关键环节之一,有助于预测生态系统长期动态行为,并为制定保护措施提供依据。研究结果表明,在特定参数条件下,该系统最多只有一个极限环存在,暗示着这种食饵-捕食者模型能够达到一种持久稳定的平衡状态。 在数理工具的应用上,文章使用了Dulac函数来检验非线性动力系统的周期解(即极限环)的存在性。这种方法有助于理解捕食与被捕食种群之间的动态循环和周期变化规律。 此外,研究还详尽分析了系统中的不同平衡点类型及其性质,包括平凡平衡点和非平凡平衡点的条件。这些发现对于揭示生态系统在各种参数下的稳定性和变动趋势具有重要价值。 最终文章得出了一些关键结论:特定条件下系统的平衡点数量及稳定性特征;极限环存在性的充分条件等理论成果为生态模型预测与控制提供了坚实基础,对生态保护管理实践有着直接的应用意义和指导作用。总体而言,这项研究不仅深化了数学建模、生态系统稳定性和非线性系统理论的理解,并通过实证分析进一步揭示出Holling II型功能反应下食饵-捕食者系统的动态特性变化规律,在生态学、生物数学及相关交叉学科的发展中具有重要意义和推动作用。
  • 关于Holling-Ⅲ功能性定性研究 (2009年)
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    本论文聚焦于Holling-Ⅲ型功能性捕食模型,进行深入的数学分析与定性研究,探讨了捕食者与猎物之间的复杂动态关系及其稳定性。 研究了一类具有Holling-Ⅲ型功能性响应函数的捕食模型。首先证明了常数平衡解的稳定性,然后给出了平衡态问题正解的先验估计以及非常数正解不存在性的结论,最后利用计算拓扑度的方法得到了平衡态问题中的非常数正平衡解的存在性。
  • 关于Holling I功能反应下-饵系统稳定性探讨
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    本文探讨了在Holling I型功能反应下捕食者与食饵系统的稳定性。通过数学模型分析,揭示了不同参数条件下系统的动态变化规律及其平衡状态的稳定性条件。 在种群生态学领域内,捕食者-食饵模型是研究物种间相互作用的重要工具之一。Holling I型功能反应函数用于描述捕食者的捕猎速率与食物密度之间的线性关系,假设这种捕猎能力不受食物资源数量的影响。钟思和邹劭芬的研究集中于这样的生态模型,其中食饵种群遵循逻辑斯谛增长规律。 研究者通过构建Lyapunov函数证明了当阈值参数R0小于或等于1时,系统中的平凡平衡点(即没有捕食者与食饵共存的状态)是渐近稳定的。这意味着在特定条件下,食饵可能被完全消耗殆尽,进而导致捕食者的消亡。 此外,在探讨R0大于1的情形下,研究团队运用微分不等式和比较原理进一步分析了模型的非平凡平衡点(即捕食者与食饵共存的状态)。结果显示在这种情形下,系统中的非平凡平衡点是渐近稳定的。这表明在适当的条件下,捕食者和食饵可以长期共存,并且整个生态系统会趋向于一个相对稳定的状态。 数值模拟验证了这一理论发现,通过不同的参数设置展示了非平凡平衡点的稳定性特征,为研究结果提供了直观的支持。 这项工作的贡献在于加深了对包含Holling I型功能反应函数捕食者-食饵模型动态行为的理解。这对于预测生态系统中物种互动的趋势和制定有效的生态保护策略具有重要的科学价值。
  • MATLAB代码- foodweb_bioaccumulation_model: 生蓄积...
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    简介:本项目提供了一个基于MATLAB编写的食饵捕食模型(foodweb_bioaccumulation_model),用于研究和模拟生态系统中污染物的生物蓄积过程,帮助理解食物链中的物质迁移与累积效应。 食饵捕食模型(Foodweb生物蓄积模型)由Schartup等人于2019年提出。该模型上次更新时间为2019年8月6日。如有疑问或意见,请联系哈佛大学的艾西·桑德兰(Elsie Sunderland),电子邮件地址可以向作者索取。 引用说明:如果您的论文从使用此模型/代码中受益,则可以选择与原作者共同署名;若该模型/代码对作品影响较小,或者作品是基于该模型/代码发展的第二代应用,则适当引用即可。 错误提交:如果您发现任何错误,请通过邮件向我们报告(主题请注明“Foodweb生物蓄积模型:错误报告”),我们将及时修复并在线发布更新后的版本。 软件需求:此模型需要使用Matlab运行。
  • 多主体互动拟:multi-agent-predator-prey环境中相互作用
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    本研究通过构建multi-agent-predator-prey环境,模拟并分析了多个捕食者和猎物之间的复杂互动模式及其生态影响。 状态:存档(代码按原样提供,预计不会更新)。此环境生成代码需要安装特定的软件包。您必须克隆mujoco-worldgen存储库并安装其依赖项: ``` pip install -r mujoco-worldgen/requirements.txt pip install -e mujoco-worldgen/ pip install -e multi-agent-emergence-environments/ ``` 此存储库已在Mac OS X和带有Python 3.6的Ubuntu 16.04上进行了测试。环境建设的过程是从Base环境(定义在mae_envs/envs/base.py中)开始,然后添加具体的环境模块(如Boxes、Ramps、RandomWalls等),并在其基础上进行封装。您可以在mae_envs/envs文件夹内查看相关的示例代码。
  • 关于具有Holling II功能性反应-饵系统动力学行为研究论文
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    本研究探讨了具有Holling II型功能性反应的捕食者与食饵之间的动力学关系,分析其稳定性、分岔及复杂动态模式。 本段落探讨了具有Holling II型功能响应的捕食者-食饵系统动力学行为,包括局部与全局稳定性分析、极限环的存在性以及跨临界和Hopf分支现象。研究主要围绕平衡点的存在性和稳定性展开,并确定这些分支发生的阈值条件,为后续数值模拟提供了理论依据。通过数值分析验证了上述数学推导的正确性和可行性。此外还发现该系统的动力学行为受特定参数及数学关系影响显著。所有结果对于深入理解掠食性生态系统的动态复杂性具有重要意义。