プランクトン動態に及ぼす環境毒素の影響に関する非自律モデル【JST・京大機械翻訳】

Mandal Arindam; Tiwari Pankaj Kumar; Samanta Sudip; Venturino Ezio; Pal Samares

文献

J-GLOBAL ID：202002245031583151 整理番号：20A1058343

プランクトン動態に及ぼす環境毒素の影響に関する非自律モデル【JST・京大機械翻訳】

A nonautonomous model for the effect of environmental toxins on plankton dynamics

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資料名：
巻： 99 号： 4 ページ： 3373-3405 発行年： 2020年
JST資料番号： W2017A ISSN： 0924-090X 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：ドイツ (DEU) 言語：英語 (EN)

水生システムにおける環境毒素の増加する入力は,自然水生環境に及ぼす環境曝露と毒素の影響に関する懸念を引き起こす。植物プランクトンと動物プランクトンは環境毒素に対する最も敏感な水生生物の中にあるように見える。さらに,毒素産生植物プランクトンは,実際の水生生態系の調節において重要な役割を果たしている。本論文において,植物プランクトン-動物プランクトン相互作用の動力学に及ぼすこれらの因子の複合効果を研究した。植物プランクトンは論理的に成長するが,それらの成長速度は環境毒素の存在により抑制される。動物プランクトンは一般的であり,植物プランクトンの不在下でロジスティック成長に従うと仮定されている。また,環境中の毒物は,異なる自然と人間の行動により絶えず増加すると考えられる。グローバル感度分析は,システムにおける環境毒素を減少させる最も重要なパラメータを同定するのに役立つ。これらの中で,環境毒素の入力率,植物プランクトンと環境毒素の間の接触率,および植物プランクトンの環境毒素誘導成長抑制はシステムの動力学に不安定化効果を有するが,環境毒素の枯渇率は安定化効果を有する。したがって,水生食物網システムの衝突を防ぐために,環境毒素の枯渇率を調整することが不可欠である。さらに,モデルにおける季節的変動を組み込み,パラメータを時間の関数とした。正周期解の存在と安定性の十分条件を得た。また,正の周期解の存在,一意性および安定性の条件を導出した。植物プランクトンによる時間依存性毒素放出の大きな値と環境毒素の入力速度は非自律系の周期解を誘導するが,対応する自律系は安定した焦点を示す。興味深いことに,この非自律システムは,2つの遅い合理的に関連する励起周波数に対してバーストパターンを示す。最後に,付加雑音項を導入することにより,決定論的自律モデルを確率モデルに変換した。このシステムの安定性が環境変動の存在下で擾乱されることを見出した。Copyright Springer Nature B.V. 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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異種生物間相互作用 , 生態系

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