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http://dspace.unach.edu.ec/handle/51000/15772
Título : | Análisis cuantitativo del modelo lotka-volterra aplicado a la producción agrícola de cacao en la provincia de Santo Domingo. |
Autor : | Vivas Paspuel, Atal Kumar Revelo Alava, Héctor Paul |
Palabras clave : | modelado matemático cacao Lotka-Volterra plagas agrícolas sistemas dinámicos hormiga chacarrera |
Fecha de publicación : | 31-jul-2025 |
Editorial : | Riobamba: Universidad Nacional de Chimborazo |
Citación : | Revelo, Héctor (2025). Análisis cuantitativo del modelo lotka-volterra aplicado a la producción agrícola de cacao en la provincia de Santo Domingo. (Tesis de posgrado). Universidad Nacional de Chimborazo. Riobamba, Ecuador. |
Resumen : | La presente investigación tiene como propósito analizar la dinámica poblacional del cultivo de cacao (Theobroma cacao) en interacción con la plaga conocida como hormiga chacarrera (Atta cephalotes), una de las principales amenazas para la producción cacaotera en la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, específicamente en la parroquia San Jacinto del Búa. En este estudio se desarrolló un modelo matemático basado en el sistema de Lotka Volterra, que es bien conocido en ecología como forma de representar relaciones de depredación-presa y que también se ajusta fácilmente para modelar la relación cultivo-plaga. La metodología cuantitativa utilizada en este estudio se basa en un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales que representan las tasas de crecimiento de las plantas de cacao y la plaga; en el cual mediante la recopilación de datos de campo que incluyó el muestreo de 100 plantas de cacao prolíficas, complementada con entrevistas a expertos agricultores con más de 30 años de experiencia agrícola, se obtienen un ajuste de sus parámetros mediante métodos de mínimos cuadrados y simulaciones numéricas para investigar diversas infestaciones y escenarios de recuperación de cultivos. Los resultados obtenidos en la presente investigación permitieron identificar puntos de equilibrio y características dinámicas del modelo planteado, además de determinar los valores numéricos de los parámetros del modelo que se ajustan a los datos recolectados sobre la producción de frutas de cacao, y de esta manera tener un modelo dinámico que permite ver las relaciones poblaciones entre el cacao y la hormiga chacarrera a lo largo del periodo de floración hasta cosecha, identificando condiciones bajo las cuales el sistema se comporta de forma estable o inestable. |
Descripción : | The purpose of this research is to analyze the population dynamics of the cacao crop (Theobroma cacao) and its interaction with the pest known as the chacarrera ant (Atta cephalotes). This ant is one of the main threats to cacao production in the province of Santo Domingo de los Tsáchilas, specifically in the parish of San Jacinto del Búa. In this study, a mathematical model was developed based on the Lotka-Volterra system. This system is well known in ecology for representing predation-prey relationships and is also easily adjusted to model the crop-pest relationship. This study used a quantitative methodology based on a system of nonlinear differential equations to represent the growth rates of cacao plants and the pest. Field data collection included sampling 100 prolific cacao plants. This was complemented by interviews with expert farmers with over 30 years of agricultural experience. The parameters were fitted using least squares methods and numerical simulations to investigate various infestations and crop recovery scenarios. The results of this research allowed us to identify equilibrium points and dynamic characteristics of the proposed model. We also determined the numerical values of the model parameters that best fit the collected data on cocoa fruit production. This resulted in a dynamic model that shows the population relationships between cocoa and the chacarrera ant throughout the flowering period until harvest. The model helps identify conditions under which the system behaves in a stable or unstable manner. |
URI : | http://dspace.unach.edu.ec/handle/51000/15772 |
ISSN : | UNACH-DP-MAT-MC |
Aparece en las colecciones: | Magíster en matemática aplicada con mención en Matemática Computacional |
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Revelo Alava Hector P(2025) Análisis cuantitativo del modelo Lotka-Volterra aplicado a la producción (1).pdf | 2,37 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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