Bifurcation analysis of an ecological model with nonlinear state–dependent feedback control by Poincaré map defined in phase set

分叉 数学 控制理论(社会学) 非线性系统 边界(拓扑) 理论(学习稳定性) 应用数学 控制(管理) 计算机科学 数学分析 物理 人工智能 量子力学 机器学习
作者
Qianqian Zhang,Sanyi Tang
出处
期刊:Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation [Elsevier]
卷期号:108: 106212-106212 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cnsns.2021.106212
摘要

Ecosystems often need to integrate instantaneous interventions such as biological resource management or integrated pest control. The implementation of interventions, in turn, depends on the state and its change rate of the system, which brings great challenges for the stability and bifurcation analyses. To develop qualitative analysis techniques, we propose a predator–prey model with state-dependent pulse interventions, including spraying insecticides and releasing natural enemies, in which the implementation of control measures depends on whether the weighted value of pest density and its change rate reaches the action threshold. We first address the threshold condition for the existence and stability of the boundary periodic solutions and then define a one-parameter family of discrete (Poincaré) maps. By analyzing the properties of those discrete maps, we conclude that if there is no interior equilibrium for the system without control measures and the releasing amount of natural enemies is greater than zero, then there is at least one positive periodic solution. While if the system without control measures has an internal equilibrium and only the chemical tactic is applied, then there could be an unstable positive periodic solution near the boundary periodic solution. Consequently, backward bifurcation and bi-stability occur. The analytical techniques developed here could be applied to analyze more generalized models and other fields, including infectious disease control.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
犹豫的忆枫完成签到,获得积分10
1秒前
在水一方应助Clarence采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
橘子汽水发布了新的文献求助10
6秒前
luria发布了新的文献求助10
7秒前
onetec完成签到,获得积分10
8秒前
bkagyin应助可靠奇异果采纳,获得10
9秒前
10秒前
xixihaha完成签到,获得积分10
10秒前
Wll发布了新的文献求助10
10秒前
li发布了新的文献求助10
10秒前
vanessa发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
ding发布了新的文献求助10
14秒前
赵清完成签到,获得积分10
15秒前
风未发布了新的文献求助10
16秒前
无聊的小懒虫完成签到 ,获得积分10
20秒前
Wll完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
星之茧完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
24秒前
25秒前
25秒前
25秒前
li完成签到,获得积分10
25秒前
研友_ZAxX6n发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
27秒前
化学胖子完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
大模型应助郭大哥采纳,获得10
28秒前
万能图书馆应助XinX采纳,获得10
30秒前
jimoon发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
炒栗子发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469706
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136837
关于积分的说明 5444405
捐赠科研通 1861251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925672
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495140