两类具有反应扩散项的消费者-资源模型的动力学性质分析

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinqinlian1982
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物数学的一个基本而重要的问题是了解不同物种的群体生活的状况.为了研究这个问题,生物学家和数学家通过理论分析和计算,开发了大量的非线性生态系统,定性的描述群落生态学中许多复杂非线性现象的本质特征.消费者-资源模型就是其中之一.消费者-资源模型可以看作是生物种群利用能量流、营养池或其他种群的模型,包括生长在阳光下的植物、寄生在寄主体内或寄主身上的寄生虫、捕食猎物的捕食者、吃草的食草动物,甚至包括收割树木、鱼类或猎物的人类.消费者-资源模型可以产生丰富的生态动力学行为.因此,对消费者-资源模型的研究具有重要的理论和实际意义.本文考虑了两类具有反应扩散项的消费者-资源模型,分析了它们的动力学性质.主要内容如下:1.分析了一类用于描述食草动物及其资源植被动态的具有扩散项的消费者-资源模型.首先,通过将系统线性化得到特征方程,进而得到了正平衡点局部稳定的条件和Hopf分支存在的条件.其次证明了系统的空间齐次周期解的存在性,并给出了确定分支方向和分支周期解稳定性的条件.最后给出数值模拟来验证所得结论.2.分析了一类具有比率依赖型功能反应函数和时滞的反应扩散消费者-资源模型,首先,判断了系统正平衡点的存在条件,并得到相应的特征方程.其次,通过对特征方程的分析,得到Turing不稳定发生的充要条件.此外,还给出了该模型Hopf分支和Turing-Hopf分支的存在条件,并进行了相应的论证.最后,在Turing-Hopf分支点附近,导出了三阶截断规范型的显式公式.通过数值模拟确定了两个参数平面上分别存在一对稳定的空间非均匀稳态和一对稳定的空间非齐次周期解的区域.此外,数值模拟还说明了时滞和空间扩散对模型的时空动力学的影响.
其他文献
近年研究表明,胆管和胆周腺中存在能分化为肝实质细胞、胆管细胞以及胰腺内分泌细胞的多能干细胞群;在胰腺导管中也存在功能与之类似的祖细胞。利用成体组织干/祖细胞制备的类器官是一种三维上皮结构培养物,可以在体外长期稳定培养,并且胆管及胰管上皮细胞制备的类器官模型已经被广泛应用。因此,本研究通过对小鼠胆管及胰管上皮细胞制备的类器官进行高通量转录组测序比对,筛选制备胆管类器官(bile tree duct
学位
“保持问题”是指对不变量和保持某种不变量的映射的研究,是矩阵论中的热门研究课题之一.其中最活跃的分支是“线性保持问题”,即在矩阵集之间刻画保持不变量的线性映射的结构.线性保持问题不仅本身具有丰富的理论价值,同时也是研究其他数学问题的一个有力工具,如在微分几何、微分方程、数理统计、量子力学和系统控制等领域的广泛应用,均充分表明了其对推动数学理论发展的深远意义.半个世纪以来,学者们从保持的不变量及映射
学位
近年来,时滞微分方程的分支问题一直是非线性动力系统研究的热点,并且时滞微分方程的理论广泛应用于生态学、金融学、化学、信息科学、医学等领域,吸引了越来越多国内外学者的关注.在宏观经济理论中,经济周期一直备受关注,它表现为经济系统不稳定引起的宏观经济波动.研究国民总收入与经济周期之间的动态关系,可以帮助人们采取有效的措施,达到对经济周期进行宏观掌控的目的.本文研究了一类含有二阶项的时滞经济周期系统的动
学位
目标跟踪问题是计算机视觉领域中的一个重要方向。在深度学习被广泛应用前,采用相关滤波(Correlation Filter)的目标跟踪算法有着较好的跟踪能力。近年来,深度学习的发展使目标跟踪的研究取得了更大的进步,其中全卷积孪生神经网络Siamese FC使用孪生(Siamese)网络为框架实现了高精度和高效率的目标跟踪,但仍然有以下问题:采用的骨干网络Alex Net特征提取能力不足,容易被相似目
学位
本文研究非线性不适定算子方程的求解问题.正则化方法因其广阔的发展前景而引起了众多学者的关注,是求解此不适定问题的有效方法.对于具有较大条件数的不适定问题,应用传统的l1-稀疏正则化时其正则解不稳定.为了提高泛函的稳定性,在多参数正则化方法的启发下,提出求解非线性算子方程的elastic-net正则化.此正则化方法是在l1-稀疏正则化的基础上,增加一个l2正则化项.因此结合了两种正则化方法的优点,具
学位
在全球数字贸易时代,跨境电商平台的角色定位已经由传统意义上的贸易中间商转变为拥有强大数字技术及资源整合能力的“赋能者”,其为广大中小外贸企业提升绩效提供了可能。但并非所有的企业都能从中获取收益,平台赋能对中小外贸企业绩效的影响机制尚未清晰。针对这一理论缺口,本文基于平台上经营企业的微观视角,引入商业模式创新作为中介变量,探讨平台赋能对中小外贸企业绩效的影响机制。本文运用交易成本、价值网络、商业模式
学位
“一带一路”倡议为我国缩小能源供需缺口、保障能源安全提供了有力的支撑,并为我国能源企业“走出去”,实现能源技术设备的价值提供了机会。能源企业OFDI是落实“走出去”战略的重要举措。“一带一路”沿线国家的制度质量存在差异,这些制度差异会影响我国能源企业对外投资的成效。因此,为促进能源企业更好地“走出去”,提高能源企业的投资成功率,研究沿线国家制度质量对中国能源企业OFDI的影响具有十分重要的意义。本
学位
制造业是支撑国民经济发展的重点产业,是各国综合国力之间相较的关键领域,各国相继出台相关政策增强制造业的国际竞争力。“十四五”规划纲要明确指出要稳步推进制造强国战略的实施,着力增强制造业竞争优势。在数字经济时代,随着数字技术的广泛应用,制造企业的数字化转型将成为未来中国制造业实现新发展的焦点,其价值已逐渐被理论界和实务界所重视。江苏省制造业基础实力雄厚,但是也面临着产业链供应链现代化水平和产业国际竞
学位
近年来,人们发现大多数多源信息及数据在实际的应用过程中具有一定的不确定性,因此在信息融合的过程中,往往要对不确定性信息进行分析和处理,DS证据理论就是一种不确定性建模方法,可以有效表达随机、不确定性的信息,被广泛应用于各个领域。图像的噪声检测和边缘识别一直是图像增强技术中的两个重要研究方向,噪声检测和边缘识别的结果直接关系到图像质量的提升,以及后续对图像的理解与应用。事实上,噪声具有随机性和不确定
学位
为临床治疗轮状病毒与大肠杆菌共感染引起的仔猪腹泻提供一定的经验及依据,本研究选取50头经诊断为轮状病毒和致病性大肠杆菌混合感染导致腹泻的新生仔猪作为研究对象,采用不同剂量的丁胺卡那霉素和恩诺沙星,制定不同的治疗方案。通过检测平均增重、肠管病变计分、治愈率、有效率等指标来评价诊治效果。结果显示,中剂量丁胺卡那霉素治疗组的平均增重为0.39±0.31 kg,低剂量丁胺卡那霉素治疗组平均增重0.29±0
期刊