Tree-grass interaction dynamics and pulsed fires: Mathematical and numerical studies

ساوانا ها سیستم های دینامیک هستند که در آن چمنزارها و درختان می توانند غالب یا همزیست باشند. آتش سوزی در عملکرد بیوم ساوانا شناخته شده است، هرچند انتظار می رود که ویژگی های آنها در شیب بارندگی متغیر باشد که در کشورهای جنوب صحرای آفریقا دیده می شود. در این مقاله، دینامیک درخت و چمن را با استفاده از معادلات دیفرانسیل تله ای مدل سازی می کنیم که آتش را به عنوان رویداد گسسته بررسی می کند. این چارچوب به ما امکان می دهد یک تجزیه و تحلیل جامع کلاسیک ریاضی انجام دهیم که نتیجه های متنوعی را در مقایسه با مدل مداوم آنالوگ نشان می دهد. ما خواص محلی و جهانی تعادل را بررسی کردیم و نشان دادیم که حالت های مختلف برای فیزیولوژی گیاهان وجود دارد. اگر چه تغییرات چندگانه بین حالت های گیاهی به واسطه ی دوره ی آتش سوزی تعیین می شود، ما نشان دادیم که سایه زدن مستقیم گیاهان درختان نیز یک فرایند تأثیرگذار است که در مدل بوسیله ی پارامتر رقابت به وجود می آید که منجر به بی اختیاری می شود. با تکیه بر یک طرح شبیه سازی مناسب غیر استاندارد، شبیه سازی های عددی را در رابطه با سه ناحیه اقلیمی عمده در آفریقای مرکزی انجام دادیم.