一类基于捕食传播的跨物种传染病模型

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaomayc
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通常地,在捕食-被捕食系统中,跨物种传染病主要通过接触以及捕食传播,本文着重研究带有通过捕食途径传播的跨物种传染病的系统,因为在这类系统中,不仅疾病能够影响捕食-被捕食系统的稳定,同时捕食作用也能起到限制疾病传播的效果。  结合其他学者的研究,本文建立了一个带有传染病的捕食-被捕食系统,系统中的个体可划分为健康的被捕食者,染病的被捕食者,健康的捕食者以及染病的捕食者四类;模型中假设疾病在被捕食者种群内通过接触传播,在捕食者种群内通过接触传播,而在捕食者与被捕食者间仅能经由捕食传播,也就是发生接触但未捕食成功的情形下,不会发生交叉感染。  首先,为了讨论种群的时间动态,通过数值模拟的方式得到种群规模随时间的进化动态,发现模拟足够多时间步后,系统最后都会趋于稳定,但是在不同的参数条件下,系统中存活物种的构成有极大的不同。进一步地,多次遍历不同的成组参数,得到不同参数组合下参数平面根据存活物种构成不同所形成的区域分割,进而得到了不同状态对应的参数阈值,并通过观察参数变化时区域分割的面积、分割的区域数的不同得到了参数的作用;发现了捕食率是控制疾病消亡的关键参数,在捕食率以及捕食者、被捕食者内部的接触传染率的共同作用下,可以彻底消除系统中的疾病。最后,通过稳定性分析得到了平凡无病平衡点、无病平衡点以及仅存在健康捕食者和染病捕食者平衡点的局部稳定条件,并得到了相应平衡点的全局稳定充分条件,此条件与相应的局部稳定条件相比是严格的。
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