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数学家开发控制水生入侵物种扩散的模型

调节河流中的水流量可以防止入侵物种向上游移动并扩大其范围。UT的应用数学家开发了一种偏微分方程模型,以找到所需的流速以减少侵入性种群。

总理的教授Suzanne Lenhart和数学的James R. Cox教授发表在一篇新论文中对该模型进行了详细说明,该论文发表在《数学》上。

伦哈特说:“入侵对当地的栖息地和物种构成了严重威胁,尤其是在水生环境中。” “在具有现实水文特征的模型中使用最佳控制技术,我们说明了如何调节河流的流速,以防止入侵物种向上游移动。”

这项研究中的数学模型(例如PDE模型)代表了河流中的入侵种群,可以洞悉新的管理策略。当前防止入侵物种向上游扩展的策略包括河中的电围栏或网,但这并不是唯一可以采取的管理措施。

河流流量影响生境中物种生存的成功。较低的流速会增加物种持续的机会,而较高的流速会通过限制物种的范围和生存机会而抑制成功。这项研究调查了由水坝等放水机制控制的排水速率如何在最小化管理成本的同时将入侵种群逼入下游。

伦哈特说:“通过我们的模型,我们可以显示出无控制,持续控制和最佳控制排水量的入侵种群向上游移动的程度。” “正如预期的那样,没有控制权的人口能够向上游移动,我们可以操纵控制权以找到所需的流量。”

伦哈特说:“将来,我们希望将这些结果和新的数据应用于特定的入侵物种,例如亚洲鲤鱼。”

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