شماره مدرك
21257
شماره راهنما
18201
پديد آورنده
جعفري نژاد حقيقي، فائزه
عنوان
دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﺮاﺳﺮي ﯾﮏ ﻣﺪل زﻧﺠﯿﺮه ﻏﺬاﯾﯽ ﻓﻀﺎﯾﯽ ﺳﻪﮔﻮﻧﻪاي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
سيستم ديناميكي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1405
صفحه شمار
هفت، 161ص.
توصيفگر ها
پايدارسازي سراسري , كرانمندي , حركت فضايي
تاريخ ورود اطلاعات
1405/06/30
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
رياضي كاربردي
دانشكده
رياضي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/06/30
كد ايرانداك
23250541
چكيده فارسي
در اين پاياننامه، مسئله مقدار اوليه-مرزي زير را براي يك مدل زنجيره غذايي سهگونهاي فضايي مطالعه ميكنيم.
يك زنجيره غذايي يك شبكه بههمپيوسته خطي در يك شبكه غذايي است كه از گونههاي توليدكننده (مانند علف يا درختان كه با استفاده از تابش خورشيد و از طريق فتوسنتز غذاي خود را ميسازند) آغاز ميشود و به گونه شكارچي رأس (مانند خرس گريزلي يا نهنگ قاتل) پايان مييابد. طول زنجيره غذايي تعداد پيوندها بين يك مصرفكننده تغذيهاي و پايه شبكه است و معمولاً به عنوان معياري براي كمّيسازي ساختار تغذيهاي شبكه غذايي به كار ميرود. گرچه زنجيرههاي غذايي اغلب در مدلسازي بومشناختي استفاده ميشوند، بيشتر توجهات نظري بر مدلهاي زنجيره غذايي سهگونهاي زمان-پيوسته متمركز شده است، اگرچه آنها تجريدهاي سادهشدهاي از شبكههاي غذايي واقعي هستند، اما در ديناميك و پيامدهاي رياضيشان پيچيدهاند. نمونه اوليه مدلهاي زنجيره غذايي سهگونهاي نخست توسط هستينگ و پاول پيشنهاد شد اخيراً مدل زنجيره غذايي با اثر ترس به صورت تحليلي مطالعه شده است. اگرچه مدل زنجيره غذايي زماني (1.1) براي توابع تغذيهاي مختلف به طور گستردهاي در ادبيات مطالعه شده و ديناميك غنياي همانطور كه در بالا يادآوري شد آشكار شده است، مطالعه مدلهاي زنجيره غذايي فضايي با در نظر گرفتن حركت فضايي گونهها تا آنجا كه ميدانيم هنوز مورد توجه قرار نگرفته است. حركت فضايي عاملي ضروري براي بقا و شكوفايي بيشتر گونهها (اگر نه همه) است. هدف اين مقاله توسعه يك مدل زنجيره غذايي با حركتهاي فضايي و بررسي ديناميك جهاني آن است. در مدل، علاوه بر حركات تصادفي (انتشار)، حركت جهتدار شكارچيان به سمت طعمههايشان را بر اساس سازوكار تاكسيس طعمه (يعني شكارچيان در جهت گراديان چگالي طعمه به سمت بالا حركت ميكنند) نيز شامل ميشويم. به نظر ميرسد تابع تغذيهاي نوع اول هولينگ براي (1.1) در ادبيات در نظر گرفته نشده است. بنابراين در كار حاضر، اين حالت را با فرض اينكه توابع تغذيهاي از نوع اول هولينگ (يعني نوع لوتكا-ولترا) هستند، تكميل ميكنيم،
با مرز هموار و شرايط مرزي نويمان همگن، كه در آن همه پارامترها ثابتهاي مثبت هستند. با برآوردهاي ظريف انرژي كوپلشده، ابتدا وجود جهاني جوابهاي كلاسيك را در فضاي دوبعدي براي دادههاي اوليه مناسب اثبات ميكنيم. علاوه بر اين، با ساخت تابعيهاي لياپانوف و استفاده از اصل ناوردايي لاسال، پايداري جهاني حالت پاياي فقط-طعمه، حالتهاي پاياي شبههمزيستي و همزيستي را اثبات ميكنيم.
چكيده انگليسي
In this thesis, we study the following initial-boundary value problem of a three-species spatial food chain model.
A food chain is a linearly linked network in a food web starting from producer species (such as grass or trees which use radiation from the Sun to make their food via photosynthesis) and ending at an apex predator species (like grizzly bears or killer whales), see Wikipedia. The length of a food chain is the number of links between a trophic consumer and the base of the web, and it is commonly used as a metric to quantify food web trophic structure. While food chains are often used in ecological modeling, most of theoretical attentions are focused on the three-species continuous-time food chain models although they are simplified abstractions of real food webs, but complex in their dynamics and mathematical implications. The prototype of three-species food chain models was first proposed by Hastings and Powell, reading as
w Recently the food chain model with fear effect was analytically studied. Although the temporal food chain model (1.1) has been extensively studied in the literature for different trophic functions and rich dynamics have been revealed as recalled above, the study of spatial food chain models taking into account the spatial movement of species seems not being touched yet as far as we know. The spatial movement is an indispensable factor for most of species (if not all) to survive and thrive. The goal of this paper is to develop a food chain model with spatial movements and investigate its global dynamics. In the model, apart from the random motions (diffusions), we shall also include the directional movement of predators toward their preys based upon the prey-taxis mechanism (i.e. the predators move upward the prey density gradient). It appears that the Holling type I trophic function has not been considered for (1.1) in literatures. Therefore in the present work, we shall complement this case by assuming the trophic functions are of Holling Type I (i.e. Lotka-Volterra type), that is
Then the model we consider takes the following form
in a bounded domain with smooth boundary and homogeneous Neumann boundary conditions, where all parameters are positive constants. By the delicate coupling energy estimates, we first establish the global existence of classical solutions in two dimensional spaces for appropriate initial data. Moreover by constructing Lyapunov functionals and using LaSalle’s invariance principle, we establish the global stability of the prey-only steady state, semi-coexistence and coexistence steady states.
استاد راهنما
رسول عاشقي حسين آبادي
استاد داور
سجاد لكزيان , رسول كاظمي