额外食物提供下的 Holling 三型相互干扰捕食者-猎物系统的全局动力学与时最优控制研究及其昆虫害管理应用
动力系统
2024-06-25 v1
摘要
本研究考察了一种展现 Holling 三型功能响应的捕食者-猎物模型，以评估额外提供食物对天敌数量影响从而改变害虫动力学的效果。我们对非额外食物提供系统（初始系统）和额外食物提供系统进行数学推导与广泛数值仿真分析。我们证明了两个系统解的正性和有界性。我们对两个系统所呈现的各种平衡点的存在性和稳定性进行了广泛分析。我们讨论了两个系统就关键参数而进行的全局动力学和稳定性行为。考虑额外食物的质量和数量作为控制参数，我们构建并描述了时最优控制问题。我们进一步使用数值优化技术对这些时最优问题进行仿真。我们的理论和数值研究表明，选择合适的额外食物可将系统引导至猎物消除状态，从而实现害虫调控的生态系统。
引用
@article{arxiv.2406.15458,
title = {Global Dynamics and Time-Optimal Control Studies for Additional Food provided Holling Type-III Mutually Interfering Prey-Predator Systems with Applications to Pest Management},
author = {D Bhanu Prakash and D K K Vamsi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.15458},
year = {2024}
}