基于沃爾巴克氏菌的蚊子種群和蚊媒疾病的動力學行為及其控制策略研究
發(fā)布時間: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,對人們的健康造成了巨大威脅.面對如此嚴峻的形勢,我們有必要了解蚊媒疾病的傳播機制和進行流行病學研究,并評估預防和控制策略.通過建立微分方程模型來研究蚊子種群和蚊媒疾病的動力學行為.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.因此通過建立了階段模型研究沃爾巴克氏體感染蚊子對野生蚊子種群的影響,根據(jù)模型計算了閾值,得到了依賴于閾值的平衡點的存在性和穩(wěn)定性,證明了Hopf分支是由時滯和季節(jié)性引起的.數(shù)值模擬了不同釋放策略對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蚊為媒介,建立了西尼羅河病毒在蚊鳥種群中的傳播動力學模型,模型考慮了西尼羅河病毒在鳥和鳥之間的傳播對西尼羅河熱疾病的影響.計算了基本再生數(shù)0R,證明了當0R?1時,無病平衡點是全局漸近穩(wěn)定的,當0R(29)1時,正平衡點是全局漸近穩(wěn)定的.根據(jù)數(shù)值模擬結果顯示,鳥鳥傳播對西尼羅河病毒傳播有一定的影響.
【文章來源】:山西大學山西省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學位級別】: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整體來看,釋放周期越小,抑制蚊子種群的效果越明顯,但是,通過對比各曲線發(fā)現(xiàn)當釋放周期是56時,成年蚊子的峰值被降低到了最小.因此,一個釋放策略可以考慮,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峰值的時間,通過對比各曲線得到當環(huán)境中野生蚊子的數(shù)量較少的時候就可以選擇釋放感染蚊子,這樣當野生蚊子的高峰期來臨的時候,峰值的數(shù)量會被降低很多.最后,我們模擬了不同釋放方式對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,當成蚊的數(shù)量穩(wěn)定變化時,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力學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關于s和ad的函數(shù)曲線圖2.5表示01R關于s和vd的函數(shù)曲線
【參考文獻】:
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. 中國媒介生物學及控制雜志. 2014(02)
本文編號:3328276
【文章來源】:山西大學山西省
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學位級別】: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整體來看,釋放周期越小,抑制蚊子種群的效果越明顯,但是,通過對比各曲線發(fā)現(xiàn)當釋放周期是56時,成年蚊子的峰值被降低到了最小.因此,一個釋放策略可以考慮,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峰值的時間,通過對比各曲線得到當環(huán)境中野生蚊子的數(shù)量較少的時候就可以選擇釋放感染蚊子,這樣當野生蚊子的高峰期來臨的時候,峰值的數(shù)量會被降低很多.最后,我們模擬了不同釋放方式對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,當成蚊的數(shù)量穩(wěn)定變化時,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力學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關于s和ad的函數(shù)曲線圖2.5表示01R關于s和vd的函數(shù)曲線
【參考文獻】:
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. 中國媒介生物學及控制雜志. 2014(02)
本文編號:3328276
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