随机干扰下昆虫生态系统稳态转换的时间延迟效应研究

发布时间：2024-02-01 13:37

　　本文研究昆虫生态系统中关联随机力作用下的时间延迟效应。噪声和时间延迟的结合在昆虫生态系统具有独特而复杂作用,其在非线性动力学中相互作用的深层次理解将为种群生态学开辟新视野,为实际昆虫生态系统提供一些理论指导。接着,阐述与本文相关的随机和延迟理论。基于稳态概率密度(SPD),平均首通时间(MFPT)和信噪比(SNR),运用小时间延迟近似理论方法分析噪声关联强度和时间延迟对昆虫动力学系统中经典蚜虫生态模型的影响,获得了如下研究成果:1、考虑到确定力和随机力中的时间延迟,构建随机延迟微分方程来研究在昆虫生态系统中的稳态转换。主要结果如下:(1)乘性噪声、两噪声间的正自关联噪声以及时间延迟可以诱导昆虫从高密度态到低密度态的稳态转换,但加性噪声和负自关联则相反;(2)对于负自关联,噪声强度的函数MFPT存在一个极大值,这表明高密度态噪声延迟转换的特征,但非负自关联,MFPT随噪声强度递减;(3)两种不同类型的时间延迟对于加性噪声下的MFPT极大值作用相同,乘性噪声下相反。可以在物理上通过生态模型的有效势解释两个态间的噪声和延迟诱导的稳态转换机制。2、研究加性和乘性周期信号下,受加性和乘性噪声扰动...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２稳态转换机制示意图【）

构成易于理解，其主要优点是有助于解释随机结果！?ｊ。ＭａｙＨ研宄了害虫生态系??统中选择性稳态的存在和影响。Ｓｈａｒｍａ等人研究了在噪声作用下昆虫爆发动力学??中稳态的变化情况。图１．２较好地模拟了稳态转换行为，清楚地阐释了稳态转换机??制的产生原因和影响结果Ｕ。图１．３为生态系....

图１．３生态系统外部条件影响机制原理图１?１

！?Ｉ?！??ｉ＾ａＦ??Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ?ｓｔａｔｅ??图１．３生态系统外部条件影响机制原理图１?１。??昆虫爆发动力学中的这些研宄大多关注确定性情况或者随机性情况。实际??上，昆虫生态系统在实际情况中往往更为复杂，时间延时诱导可能造成的影响应??被考虑。时间延迟广泛存在于物....

图２．１：花粉颗粒布朗运动实验图Ｉ?１??

２．１布朗运动的Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程??爱因斯坦在布朗提出的热力学平衡的溶液中悬浮颗粒运动的二维轨迹（如??图２．１）的基础上建立布朗运动（Ｂｒｏｗｎｉａｎｓｍｏｔｉｏｎ＂?１。随后，朗之万建立随机动力??学方程［，］。噪声有内、外噪声两种：内噪声多为加性且值较小；而外噪声多??....

图2.2:首通时间的定义f

矩即为平均首通时间??７＾）＝?ｆ°°Ｔｗ（ｑ＇，Ｔ）ｄＴ，?（２．Ｊｏ??为布朗粒子在Ｙ的首通时间的概率函数。??式（２．４１）得到首通时间ｒ⑷的ｎ阶矩为??／？〇〇?ｒｂ??Ｔｎ（ｑ，）＝ｎ?Ｔ＾ｄＴ?Ｐ（ｑ，ｔ＼ｑ，，０）ｄｑ．?（２．Ｊｏ?Ｊ?ａ??Ｄ与｜［／（ｘ〇）?—....

本文编号：3892207