Dynamic patterns in herding predator–prey system: Analyzing the impact of inertial delays and harvesting

放牧 不稳定性 惯性 惯性参考系 理论(学习稳定性) 图案形成 统计物理学 惯性波 扩散 计算机科学 航向(导航) 控制理论(社会学) 生物系统 机械 物理 经典力学 工程类 地理 人工智能 生物 航空航天工程 波传播 控制(管理) 量子力学 林业 机械波 纵波 机器学习 遗传学 热力学
作者
Santanu Bhattacharya,Santu Ghorai,Nandadulal Bairagi
出处
期刊:Chaos [American Institute of Physics]
卷期号:34 (12)
标识
DOI:10.1063/5.0239612
摘要

This study expands traditional reaction–diffusion models by incorporating hyperbolic dynamics to explore the effects of inertial delays on pattern formation. The kinetic system considers a harvested predator–prey model where predator and prey populations gather in herds. Diffusion and inertial effects are subsequently introduced. Theoretical frameworks establish conditions for stability, revealing that inertial delay notably alters diffusion-induced instabilities and Hopf bifurcations. The inclusion of inertial effects narrows the stability region of the kinetic system by wave instability, which cannot arise in a two-variable spatiotemporal system without inertia. Computational simulations demonstrate that Turing and wave instabilities lead to diverse spatial and spatiotemporal patterns. This study highlights that initial conditions influence wave instability, generating distinct patterns based on different initial values, while other instabilities remain unaffected. Additionally, patterns, such as hot spots, cold spots, and stripes, are observed within the Turing region. The impact of harvesting on spatiotemporal system stability is also examined, showing that increased harvesting efforts can shift systems between unstable and uniform states. The findings provide practical implications for ecological modeling, offering insights into how inertial delays and harvesting practices affect pattern formation in natural populations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
潇洒的问夏完成签到 ,获得积分10
1秒前
无声瀑布完成签到,获得积分10
1秒前
Bingtao_Lian完成签到 ,获得积分10
2秒前
小布丁完成签到 ,获得积分10
2秒前
竹筏过海应助季生采纳,获得30
3秒前
4秒前
buno应助22采纳,获得10
5秒前
赘婿应助TT采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
Jenny应助赖道之采纳,获得10
9秒前
依古比古完成签到 ,获得积分10
11秒前
汎影发布了新的文献求助10
11秒前
小二完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
14秒前
顾矜应助长情洙采纳,获得10
14秒前
monere发布了新的文献求助30
14秒前
Xiaoxiao应助汉关采纳,获得10
16秒前
16秒前
汎影完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Chen发布了新的文献求助10
20秒前
WW完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
hyjcnhyj完成签到,获得积分10
23秒前
英姑应助赖道之采纳,获得10
24秒前
26秒前
研友_LXdbaL发布了新的文献求助30
26秒前
思源应助单薄新烟采纳,获得10
27秒前
27秒前
28秒前
Zz完成签到,获得积分10
28秒前
Prandtl完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
zfzf0422完成签到 ,获得积分10
32秒前
上官若男应助jackie采纳,获得10
32秒前
32秒前
我是站长才怪应助Benliu采纳,获得20
33秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527961
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108159
关于积分的说明 9287825
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716926
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808