Русская версия English version   
Том 13   Выпуск 1   Год 2018
Фазовая мультистабильность колебательных режимов динамики модели Рикера с периодически изменяющимся мальтузианским параметром

Шлюфман Константин Владимирович, Неверова Галина Петровна, Фрисман Ефим Яковлевич

Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, Биробиджан, Еврейская автономная область, Россия
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток, Россия
 
Аннотация. В работе исследуется фазовая мультистабильность динамических режимов, возникающих в уравнении Рикера с мальтузианским параметром, циклически меняющимся с периодом длины два. Показано, что в результате либо возмущения переменной, либо сдвига фазы мальтузианского параметра, можно наблюдать, как сдвиг фазы в динамическом режиме, так и смену существующего режима на новый. Возможность перехода между разными динамическими режимами обусловлена мультистабильностью: модель имеет два разных устойчивых 2-цикла. Возникший, в результате транскритической бифуркации первый устойчивый 2-цикл синхронен колебаниям мальтузианского параметра, а возникший в результате касательной бифуркации второй устойчивый 2-цикл – асинхронен. Это свидетельствует о том, что 2-циклы колебаний численности, в периодически изменяющейся среде могут быть, как синхронны, так и асинхронны колебаниям среды обитания. Сдвиг фазы мальтузианского параметра вызывает сдвиг на одну или даже на три фазы у устойчивого 4-цикла первой серии бифуркаций. Сдвиг на две фазы этого 4-цикла возможен при изменении полуамплитуды колебания мальтузианского параметра или при возмущении по переменной. При этом, чем больше длина цикла, тем больше он имеет фаз со своими бассейнами притяжения и тем меньше пороговые значения, при превышении которых происходит перескок из одного бассейна в другой. В результате, возмущения, которые устойчивые циклы малой длины способны «поглотить», в случае циклов большей длины (например, 8-цикл) могут вызвать различные фазовые переходы, что в итоге существенно усложняет динамику модельной траектории и делает практически невозможным идентификацию наблюдаемого динамического режима. 
 

Ключевые слова: популяционная динамика, периодически изменяющийся мальтузианский параметр, математическое моделирование, динамические режимы, мультистабильность, фазовая мультистабильность, бассейны притяжения. 

Содержание Оригинальная статья
Шлюфман Константин Владимирович, Неверова Галина Петровна, Фрисман Ефим Яковлевич Фазовая мультистабильность колебательных режимов динамики модели Рикера с периодически изменяющимся мальтузианским параметром. Математическая биология и биоинформатика. 2018;13(1):68-83. doi: 10.17537/2018.13.68
(опубликована на рус. яз.)

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-2025