基于沃爾巴克氏菌的蚊子種群和蚊媒疾病的動(dòng)力學(xué)行為及其控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-07 18:05
在熱帶和亞熱帶地區(qū)頻繁暴發(fā)蚊媒疾病,例如西尼羅河熱,登革熱,瘧疾等,對(duì)人們的健康造成了巨大威脅.面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì),我們有必要了解蚊媒疾病的傳播機(jī)制和進(jìn)行流行病學(xué)研究,并評(píng)估預(yù)防和控制策略.通過(guò)建立微分方程模型來(lái)研究蚊子種群和蚊媒疾病的動(dòng)力學(xué)行為.在環(huán)境中釋放沃爾巴克氏體感染的雄性蚊子可以影響野生蚊子種群的數(shù)量.因此通過(guò)建立了階段模型研究沃爾巴克氏體感染蚊子對(duì)野生蚊子種群的影響,根據(jù)模型計(jì)算了閾值,得到了依賴于閾值的平衡點(diǎn)的存在性和穩(wěn)定性,證明了Hopf分支是由時(shí)滯和季節(jié)性引起的.數(shù)值模擬了不同釋放策略對(duì)野生蚊子種群的影響,并提出了最佳抑制野生蚊子種群的釋放策略.其次以鳥類為宿主和庫(kù)蚊為媒介,建立了西尼羅河病毒在蚊鳥種群中的傳播動(dòng)力學(xué)模型,模型考慮了西尼羅河病毒在鳥和鳥之間的傳播對(duì)西尼羅河熱疾病的影響.計(jì)算了基本再生數(shù)0R,證明了當(dāng)0R?1時(shí),無(wú)病平衡點(diǎn)是全局漸近穩(wěn)定的,當(dāng)0R(29)1時(shí),正平衡點(diǎn)是全局漸近穩(wěn)定的.根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果顯示,鳥鳥傳播對(duì)西尼羅河病毒傳播有一定的影響.
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
表示模型(2.1)成年蚊子的解曲線
第二章具有沃爾巴克氏體感染的蚊子種群模型19染蚊子的平均值改變的數(shù)值,圖2.7中取參數(shù)r13,15,0001.0,3.0jd,06.0j,09.0a,07.0ad,23.0vd.從圖2.7整體來(lái)看,釋放周期越小,抑制蚊子種群的效果越明顯,但是,通過(guò)對(duì)比各曲線發(fā)現(xiàn)當(dāng)釋放周期是56時(shí),成年蚊子的峰值被降低到了最小.因此,一個(gè)釋放策略可以考慮,即釋放感染蚊子的周期盡量和野生蚊子的數(shù)量自然變化周期一致,控制蚊子種群的效果最明顯.在圖2.8中我們改變感染蚊子到達(dá)峰值的時(shí)間,通過(guò)對(duì)比各曲線得到當(dāng)環(huán)境中野生蚊子的數(shù)量較少的時(shí)候就可以選擇釋放感染蚊子,這樣當(dāng)野生蚊子的高峰期來(lái)臨的時(shí)候,峰值的數(shù)量會(huì)被降低很多.最后,我們模擬了不同釋放方式對(duì)野生蚊子種群的影響.圖2.9中每種釋放方式選擇相同的釋放均值,當(dāng)成蚊的數(shù)量穩(wěn)定變化時(shí),發(fā)現(xiàn)在周期釋放方式的影響下,成年蚊子的數(shù)量在峰值附近被降低到最小.相反,在常數(shù)釋放方式的影響下,成年蚊子的數(shù)量在最小值附近被降低到最小.因此可以考慮兩種釋放方式相結(jié)合的使用,可以更好地抑制蚊子種群.圖2.1表示模型(2.1)成年蚊子的解曲線圖2.2參數(shù)對(duì)閾值0R的影響
基于沃爾巴克氏菌的蚊子種群和蚊媒疾病的動(dòng)力學(xué)行為及其控制策略研究20圖2.3(a)(b)表示模型(2.2)成年蚊子的解曲線圖2.4表示01R關(guān)于s和ad的函數(shù)曲線圖2.5表示01R關(guān)于s和vd的函數(shù)曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于沃爾巴克氏體的蚊媒和蚊媒病控制的生物安全性[J]. 鄭小英,劉起勇,奚志勇. 中國(guó)媒介生物學(xué)及控制雜志. 2014(02)
本文編號(hào):3328276
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
表示模型(2.1)成年蚊子的解曲線
第二章具有沃爾巴克氏體感染的蚊子種群模型19染蚊子的平均值改變的數(shù)值,圖2.7中取參數(shù)r13,15,0001.0,3.0jd,06.0j,09.0a,07.0ad,23.0vd.從圖2.7整體來(lái)看,釋放周期越小,抑制蚊子種群的效果越明顯,但是,通過(guò)對(duì)比各曲線發(fā)現(xiàn)當(dāng)釋放周期是56時(shí),成年蚊子的峰值被降低到了最小.因此,一個(gè)釋放策略可以考慮,即釋放感染蚊子的周期盡量和野生蚊子的數(shù)量自然變化周期一致,控制蚊子種群的效果最明顯.在圖2.8中我們改變感染蚊子到達(dá)峰值的時(shí)間,通過(guò)對(duì)比各曲線得到當(dāng)環(huán)境中野生蚊子的數(shù)量較少的時(shí)候就可以選擇釋放感染蚊子,這樣當(dāng)野生蚊子的高峰期來(lái)臨的時(shí)候,峰值的數(shù)量會(huì)被降低很多.最后,我們模擬了不同釋放方式對(duì)野生蚊子種群的影響.圖2.9中每種釋放方式選擇相同的釋放均值,當(dāng)成蚊的數(shù)量穩(wěn)定變化時(shí),發(fā)現(xiàn)在周期釋放方式的影響下,成年蚊子的數(shù)量在峰值附近被降低到最小.相反,在常數(shù)釋放方式的影響下,成年蚊子的數(shù)量在最小值附近被降低到最小.因此可以考慮兩種釋放方式相結(jié)合的使用,可以更好地抑制蚊子種群.圖2.1表示模型(2.1)成年蚊子的解曲線圖2.2參數(shù)對(duì)閾值0R的影響
基于沃爾巴克氏菌的蚊子種群和蚊媒疾病的動(dòng)力學(xué)行為及其控制策略研究20圖2.3(a)(b)表示模型(2.2)成年蚊子的解曲線圖2.4表示01R關(guān)于s和ad的函數(shù)曲線圖2.5表示01R關(guān)于s和vd的函數(shù)曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于沃爾巴克氏體的蚊媒和蚊媒病控制的生物安全性[J]. 鄭小英,劉起勇,奚志勇. 中國(guó)媒介生物學(xué)及控制雜志. 2014(02)
本文編號(hào):3328276
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