空间非均匀环境下带有自由边界的非局部扩散问题

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mikamireiko
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种群入侵不仅会打破原有的生态平衡,还会从根本上改变和破坏生态面貌,进而对生物多样性造成威胁,甚至对人类社会的发展带来难以预料的影响.生物数学家们通过利用数学建模的方法对外来物种在新的生活环境中的各类表现性状进行模拟和仿真,使我们更加清晰地认识并预测了外来物种的传播情况.在物种的传播过程中,其种群向外扩张的边界往往是变化的,这促使了自由边界条件的引入.越来越多的研究者们发现,相较于局部扩散情形,非局部扩散能够更精确的描述物种的扩散现象.因此,考虑带有自由边界的非局部扩散问题更具现实意义.本文研究了在空间非齐次环境下带有自由边界的非局部扩散问题.首先,我们利用压缩映像原理和延拓方法得到了解的全局存在唯一性.在建立了这个问题的比较原理之后,通过研究相应问题的主特征值的相关性质,我们得到了传播-灭绝二择一性质以及相应的判断准则.结果表明,如果物种的内在增长率大于等于扩散率,传播现象会一直发生,如果物种的内在增长率小于扩散率,那么当物种具有较大初始生活环境时也会成功扩张,如果初始的生活环境较小,则物种想要成功扩张就需要较大的扩张能力.由于我们考虑的问题的反应项中带有一个非局部项,我们将这个问题转化成系统问题,然后利用迭代方法得到了传播情形下解的长时间行为。
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