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Xylella fastidiosa 流行病数学模型的定性分析

种群与进化 2021-06-16 v1 动力系统

摘要

自 2013 年以来,意大利南部持续爆发由细菌 Xylella fastidiosa 引起的橄榄快速衰退综合征(OQDS)。在之前的两篇论文中,作者提出了一种数学方法,用于识别可能消除或至少降低此类事件经济影响的控制策略。OQDS 涉及的主要角色为昆虫媒介 Philaenus spumarius、其寄主植物(橄榄树与杂草)以及细菌 X. fastidiosa。一个基础数学模型已用常微分方程组表达;初步分析已就综合害虫管理框架内无需移除橄榄树这一生产资源的可能控制策略提供了有趣结果。随后通过分析可能的空间异质性对控制 X. fastidiosa 流行病的影响,证实了同样的猜想。这些令人鼓舞的事实促使本文对同一系统开展更细致且严格的数学分析。针对原始空间均匀生态系统,我们在多种不同参数情形下清晰刻画了可能的稳态(平衡点)及其稳定性性质。此处所得结果以数学严格方式证实了先前论文中的猜想,即移除适量的杂草生物量(X. fastidiosa 昆虫媒介幼期的储库)是控制 OQDS 传播最可接受的策略。此外,正如预期,采用更具抗性的橄榄树品种被证明是控制病原体的良好策略,尽管成本效益较低。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.08120,
  title  = {Qualitative analysis of a mathematical model for Xylella fastidiosa epidemics},
  author = {Edoardo Beretta and Vincenzo Capasso and Simone Scacchi and Matteo Brunetti and Matteo Montagna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08120},
  year   = {2021}
}