Strong and weak Allee effects and chaotic dynamics in Richards' growths

In this paper we define and investigate generalized Richards' growth models with strong and weak Allee effects and no Allee effect. We prove the transition from strong Allee effect to no Allee effect, passing through the weak Allee effect, depending on the implicit conditions, which involve the several parameters considered in the models. New classes of functions describing the existence or not of Allee effect are introduced, a new dynamical approach to Richards' populational growth equation is established. These families of generalized Richards' functions are proportional to the right hand side of the generalized Richards' growth models proposed. Subclasses of strong and weak Allee functions and functions with no Allee effect are characterized. The study of their bifurcation structure is presented in detail, this analysis is done based on the configurations of bifurcation curves and symbolic dynamics techniques. Generically, the dynamics of these functions are classified in the following types: extinction, semi-stability, stability, period doubling, chaos, chaotic semistability and essential extinction. We obtain conditions on the parameter plane for the existence of a weak Allee effect region related to the appearance of cusp points. To support our results, we present fold and flip bifurcations curves and numerical simulations of several bifurcation diagrams.

Dynamics and orchestral effects in late Eighteenth-Century portuguese organ music: the works of José Marques e Silva (1782-1837) and the organs of António Xavier Machado e Cerveira (1756-1828)

A maioria dos órgãos históricos portugueses data dos finais do século XVIII ou do princípio do século XIX. Durante este período foi construído um invulgar número de instrumentos em Lisboa e nas áreas circundantes por António Xavier Machado e Cerveira (1756-1828) e outros organeiros menos prolíficos. O estudo desses órgãos, muitos dos quais (restaurados ou não) se encontram próximos das condições originais, permite a identificação de um tipo de instrumento com uma morfologia específica, claramente emancipada do chamado «órgão ibérico». No entanto, até muito recentemente, não era conhecida música que se adaptasse às idiossincrasisas daqueles instrumentos. O recente estudo das obras para órgão de José Marques e Silva (1782-1837) permitiu clarificar esta situação. Bem conhecido durante a sua vida como organista e compositor, José Marques e Silva foi um dos ultimos mestres do Seminário Patriarcal. A importância da sua produção musical reside não só num substancial número de obras com autoria firmemente estabelecida – escritas, na maior parte, para coro misto com acompanhamento de órgão obbligato – mas também na íntima relação entre a sua escrita e a morfologia dos órgãos construídos em Portugal durante a sua vida. Este artigo enfatiza a importância de José Marques e Silva (indubitavelmente, o mais significativo compositor português para órgão do seu tempo) sublinhando a relevância das suas obras para órgão solo, cujo uso extensivo de escrita idiomática e indicações de registação fazem delas um dos mais importantes documentos só início do século XIX sobre a prática organística em Portugal.

From weak Allee effect to no Allee effect in Richards’ growth models

Population dynamics have been attracting interest since many years. Among the considered models, the Richards’ equations remain one of the most popular to describe biological growth processes. On the other hand, Allee effect is currently a major focus of ecological research, which occurs when positive density dependence dominates at low densities. In this chapter, we propose the dynamical study of classes of functions based on Richards’ models describing the existence or not of Allee effect. We investigate bifurcation structures in generalized Richards’ functions and we look for the conditions in the (β, r) parameter plane for the existence of a weak Allee effect region. We show that the existence of this region is related with the existence of a dovetail structure. When the Allee limit varies, the weak Allee effect region disappears when the dovetail structure also disappears. Consequently, we deduce the transition from the weak Allee effect to no Allee effect to this family of functions. To support our analysis, we present fold and flip bifurcation curves and numerical simulations of several bifurcation diagrams.