وثيقة
Predator-prey model with refuge, fear and Z-control.
المعرف
DOI:10.24200/squjs.vol26iss1pp40-57
المصدر
Sultan Qaboos University Journal for Scientific. v. 26, 1, p. 40-57.
المساهمون
Al-Amri, Kawkab., مؤلف
Khan, Qamar J. A. , مؤلف
الدولة
Oman.
مكان النشر
Muscat.
الناشر
College of Science, Sultan Qaboos University.
ميلادي
2021-01-24
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
In this paper, we consider a predator-prey model incorporating fear and refuge. Our results show that the predator-free equilibrium is globally asymptotically stable if the ratio between the death rate of predators and the conversion rate of prey into predator is greater than the value of prey in refuge at equilibrium. We also show that the co-existence equilibrium points are locally asymptotically stable if the value of the prey outside refuge is greater than half of the carrying capacity. Numerical simulations show that when the intensity of fear increases, the fraction of the prey inside refuge increases; however, it has no effect on the fraction of the prey outside refuge, in the long run. It is shown that the intensity of fear harms predator population size. Numerical simulations show that the application of Z-control will force the system to reach any desired state within a limited time, whether the desired state is a constant state or a periodic state. Our results show that when the refuge size is taken to be a non-constant function of the prey outside refuge, the systems change their dynamics. Namely, when it is a linear function or an exponential function, the system always reaches the predator-free equilibrium. However, when it is taken as a logistic equation, the system reaches the co-existence equilibrium after long term oscillations.
ISSN
2414-536X
الملخص العربي
في هذه الورقة، نحن نعتبر نموذج المفترس والفريسة يتضمن الخوف واللجوء. تظهر نتائجنا أن التوازن الخالي من الحيوانات المفترسة يكون مستقرًا عالميًا بشكل غير مقارب إذا كانت النسبة بين معدل وفيات الحيوانات المفترسة ومعدل تحويل الفريسة إلى حيوان مفترس أكبر من قيمة الفريسة في الملجأ عند التوازن. نظهر أيضًا أن نقاط توازن التعايش تكون مستقرة محليًا بشكل مقارب إذا كانت قيمة الفريسة خارج الملجأ أكبر من نصف القدرة الاستيعابية. تظهر عمليات المحاكاة العددية أنه عندما تزداد شدة الخوف، فإن نسبة الفريسة الموجودة داخل الملجأ تزداد؛ ومع ذلك، ليس له أي تأثير على جزء الفريسة خارج الملجأ، على المدى الطويل. وتبين أن شدة الخوف تضر بحجم السكان المفترسين. تظهر عمليات المحاكاة العددية أن تطبيق التحكم Z سيجبر النظام على الوصول إلى أي حالة مرغوبة خلال فترة زمنية محدودة، سواء كانت الحالة المرغوبة حالة ثابتة أو حالة دورية. تظهر نتائجنا أنه عندما يتم اعتبار حجم الملجأ وظيفة غير ثابتة للفريسة خارج الملجأ، فإن الأنظمة تغير ديناميكياتها. على وجه التحديد، عندما تكون دالة خطية أو دالة أسية، يصل النظام دائمًا إلى التوازن الخالي من الحيوانات المفترسة. أما عندما تؤخذ على أنها معادلة لوجستية فإن النظام يصل إلى توازن التعايش بعد تذبذبات طويلة المدى.
قالب العنصر
مقالات الدوريات