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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17369
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Um modelo de ecologia matemática para o controle de pragas com base na dinâmica populacional: estudo de caso no controle da praga da soja |
Título(s) alternativo(s): | A mathematical ecology model for pest control based on population dynamics: a case study towards soy pest control |
Autor: | Monteiro, Daniela Ribeiro ![]() |
Primeiro orientador: | Moura, Carlos Antônio de |
Segundo orientador: | Meyer, João Frederico da Costa Azevedo |
Primeiro membro da banca: | Secchi, Argimiro Resende |
Segundo membro da banca: | Dias, Claudia Mazza |
Terceiro membro da banca: | Oliveira, Rosane Ferreira de |
Quarto membro da banca: | Faria, Cristiane Oliveira de |
Quinto membro da banca: | Silva, Patricia Nunes da |
Resumo: | A presente tese propõe uma abordagem alternativa na simulação matemática de um cenário preocupante em ecologia: o controle de pragas nocivas a uma dada lavoura de soja em uma específica região geográfica. Utiliza-se a modelagem de dinâmica populacional, onde estuda-se de forma inédita o que ocorre ao acrescentar na capacidade de suporte do predador o efeito que ocorre com o aumento/diminuição das presas. Essas equações, que modelam comportamentos de interação entre espécies presentes num meio (como, por exemplo, a dinâmica populacional numa relação predador–presa), possuem, com os parâmetros inicialmente utilizados, um ponto de equilíbrio natural com níveis mais altos de praga do que aquele econômica e ecologicamente viável no contexto agrícola sob exame, resultando na necessidade de utilização da teoria do controle ótimo. Acoplada a um sistema desse tipo, temos a presença da equação diferencial parcial não linear para modelar a dispersão e o transporte de um fungo introduzido no cultivo da soja com vistas a agir como controle biológico da praga considerada. Este instrumental matemático deve incluir, além da relação interespecífica, a dispersão do fungo, a possibilidade de seu transporte advectivo, além de sua dinâmica populacional com uma competição intraespecífica. O esquema desenvolvido neste trabalho conduz a ferramentas suficientemente simples, embora com aproximações numéricas de ordem quadrática, de tal forma a possibilitar seu uso no estudo e na análise de efetivas situações reais. Os dados utilizados para o tratamento do problema que conduziu a esta pesquisa interdisciplinar foram coletados de material bibliográfico produzido pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA. |
Abstract: | The present thesis proposes an alternative approach in the mathematical simulation of a worrisome scenario in ecology: the control of pests harmful to a given soybean crop in a specific geographic region. Modeling of population dynamics is used, where it is studied in an unprecedented way what happens when complementing the ability to predator support the effect that occurs with the increase/decrease of prey. These equations, that model interaction behavior among species present in a medium (such as population dynamics in a predator-prey relationship), have, with the initially used parameters, a break-even with higher levels of pest than desired in the agricultural context under examination. This points to the need of optimal control theory. Coupled to such a system, we have the presence of a nonlinear partial differential equation with the aim to model the fungus dispersion and transport along with its population dynamics through intra-specific competition. The scheme developed in this work leads to sufficiently simple tools, in order to make its hereby use feasible thorough study and analysis in real environments. Data employed to treat the problem that has led to this interdisciplinary research have been collected from bibliographic material edited by Brazilian Agricultural Research Company – EMBRAPA. |
Palavras-chave: | Mechanical engineering Simulation methods Demographics Agricultural pests – Control Finite element method Control theory Engenharia mecânica Métodos de simulação Demografia Pragas agrícolas - Controle Método dos elementos finitos Teoria do controle |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Citação: | MONTEIRO, Daniela Ribeiro. Um modelo de ecologia matemática para o controle de pragas com base na dinâmica populacional: estudo de caso no controle da praga da soja. 2021. 81 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17369 |
Data de defesa: | 8-Dez-2021 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Engenharia Mecânica |
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