×

具有Ivlev功能反应的交叉扩散捕食系统的稳态分岔和Hopf分岔。 (英语) Zbl 1533.37171号

摘要:在本文中,我们研究了一类具有Ivlev函数响应和Neumann边界条件的交叉扩散捕食-食饵系统的稳态解的分支。首先,我们分析了共存平稳解的局部稳定性和Hopf分支的存在性。我们证明了当捕食者捕获的猎物的转化率与捕食者的死亡率之比在区间(左(1,2\右))内时,分岔周期解是渐近轨道稳定的,且分岔方向是超临界的。接下来,我们从一个简单的特征值出发,导出了稳态分岔存在的充分条件。我们在共存定态解附近建立了两条相交的定态解({C}^1)曲线的存在性。为了说明我们的理论结果,我们给出了一些数值例子。从数值模拟中我们观察到共存定态解通过Hopf分岔而失去稳定性,并且在短时间后出现周期解。此外,通过在稳定区域中取分岔参数值,初始条件的影响随着时间的推移而消失,解返回到共存平稳解。
{©2022 John Wiley&Sons有限公司}

理学硕士:

37N25号 生物学中的动力系统
37国集团15 动力系统中极限环和周期轨道的分岔
92D25型 人口动态(一般)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 伊夫利夫斯。鱼类摄食的实验生态学。耶鲁大学出版社;1961
[2] SongY、LiZ、DuY。具有时滞和阶段结构的比率依赖捕食模型的稳定性和Hopf分支。电子J质量理论微分方程。2016;2016(99):1‐23. ·Zbl 1399.34262号
[3] 许仕。具有食饵阶段结构和扩散效应的一般食饵-捕食者模型的动力学。计算数学应用。2014;68:405‐423. ·Zbl 1369.92107号
[4] ShangZ、QiaoY。具有简化Holling IV型功能反应和强烈Allee效应的Leslie型捕食者-食饵系统的分岔分析。农林杂志:真实世界应用。2022;64:103453. ·Zbl 1484.34119号
[5] YadavR、MukherjeeN、SenM。Holling III型功能反应中猎物和狩猎合作中具有Allee效应的捕食模型的时空动力学。农林王朝。2022;107:1397‐1410.
[6] 罗得。具有Beddington‐DeAngelis和Tanner功能反应的捕食者-食饵交叉扩散系统的稳态。边界值问题。2021;2021(1):1‐11. ·Zbl 1486.92173号
[7] CaoJ、SunH、HaoP、WangP。具有非线性反应交叉扩散的捕食者-食饵模型的分歧和图灵不稳定性。应用数学模型。2021;89:1663‐1677. ·Zbl 1481.92099号
[8] Avila‐ValesE、García‐AlmeidaG、Rivero‐EsquivelE。具有自我扩散和交叉扩散以及Beddington‐DeAngelis反应的Bazykin捕食者-猎物模型中的分岔和时空模式。Disc Contin Dyn Syst B.2017年;22(3):717‐740. ·Zbl 1360.35015号
[9] 高杰,郭S。具有Beddington‐DeAngelis功能反应和非局部猎物竞争的修正Leslie‐Gower模型中的模式。国际J分叉混沌。2020;30(5):2050074. ·Zbl 1446.35220号
[10] GuinLN、MondalB、ChakravartyS。Beddington‐DeAngelis捕食者-食饵模型中由自扩散和交叉扩散诱导的稳态模式。Int J Dyn控制。2017;5:1051‐1062.
[11] HanR、GuinLN、DaiB。时空捕食者-食饵模型中避难和扩散的后果。农林杂志:真实世界应用。2021;60:103311. ·Zbl 1464.35021号
[12] SongQ、YangR、Zhang C、Wang L。具有Beddington‐DeAngelis功能反应的扩散捕食模型的分歧分析。应用分析计算杂志。2021;11(2):920‐936.
[13] MengQ,YangL。具有Beddington‐DeAngelis功能反应的交叉扩散捕食-被捕食模型的稳态。农林杂志:真实世界应用。2019;45:401‐413. ·Zbl 1457.92146号
[14] 薛鹏、佳怡、蕾丝、莉丝。具有自扩散和交叉扩散的一般Gause型捕食者-食饵系统的非常正解。数学模型自然现象。2021;16:25. ·Zbl 1471.35130号
[15] SeoG、WolkowiczGSK。一般Rosenzweig‐MacArthur模型动力学对功能反应数学形式的敏感性:分岔理论方法。数学生物学。2018;76:1873‐1906. ·Zbl 1390.92123号
[16] AbidW、Yafia R、Aziz‐AlaouiMA、AghricheA。具有交叉扩散的修正Leslie‐Gower捕食者-食饵模型中的Turing不稳定性和Hopf分支。Int J分岔混沌。2018;28(7):1850089. ·Zbl 1392.35316号
[17] 邹,郭S。具有交叉扩散的Leslie‐Gower捕食系统的动力学。电子J质量理论不同于Equ。2020;2020(65):1‐33. ·Zbl 1474.35403号
[18] WanY KazarinoffND HassardBD。Hopf分岔的理论与应用。剑桥大学出版社;1981. ·兹比尔0474.34002
[19] 刘鹏、史杰。具有非线性边界条件的标量反应扩散方程正解的分歧。J不同Equ。2018;264:425‐454. ·Zbl 1375.35032号
[20] LevequeRJ.常微分方程和偏微分方程的有限差分方法:稳态和时间相关问题。暹罗;2007. ·Zbl 1127.65080号
[21] 吉尼斯。具有自扩散和交叉扩散的捕食者-食饵模型中空间模式的存在性。应用数学计算。2014;226:320‐335. ·Zbl 1354.92062号
[22] HanR、GuinLN、DaiB。具有恐惧效应的修正Leslie‐Gower捕食者-食饵模型中的交叉扩散驱动模式形成和选择。生物学系统杂志。2020;28:1‐38.
[23] RanaS、BhattacharyaS、SamantaS。Leslie‐Gower捕食者-食饵模型的时空动力学,对两个种群都有Allee效应。数学计算模拟。2022;200:32‐49. ·Zbl 07538475号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。