×

反应扩散捕食者-食饵系统的动力学复杂性和数值分歧分析。 (英语) Zbl 1500.37049号

摘要:在齐次Neumann边界条件下,研究了一类具有修正Holling-Tanner功能反应的扩散捕食-食饵系统。系统的动力学对初始条件的变化非常敏感。我们确定了该系统平衡点的稳定性和动力学行为。动力学行为包括Andronov-Hopf分岔、极限环和Bogdanov-Takens分岔。数值模拟结果支持了我们的理论结果。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力学系统
37米20 动力系统分岔问题的计算方法
65页第30页 数值分岔问题
92D25型 人口动态(一般)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] 1.班纳吉M.和班纳吉S.(2012),依赖比率的Holling-Tanner模型中的图灵不稳定性和时空混沌,数学。Biosci,第236页,第64-76页·Zbl 1375.92077号
[2] 2.Murray,J.D.(1996),微分方程和动力系统,Springer-Verlag,纽约·Zbl 0854.34001号
[3] 3.Skalski,G.和Gilliam,J.F.(2001),捕食者干扰下的功能反应:Holling II型模型的可行替代物,生态学,823083-3092。
[4] 4.Chakraborty,S.和Pal,S.以及Bairagi,N.(2012年),《捕食与收获的相互作用:生物分支的数学研究》,应用。数学。模型·Zbl 1252.34038号
[5] 5.Lan,K.Q.和Zhu,C.R.(2012),具有收获率的捕食-被捕食系统的相图,离散Contin。动态。系统。序列号。A、 32(3),901-933·Zbl 1252.34052号
[6] 6.Lan,K.Q.和Zhu,C.R.(2011),捕食者-食饵相互作用Holling-Tanner模型的Hopf分岔和极限环的相图,非线性分析,信号处理,真实世界应用。,12, 1961-1973. ·Zbl 1220.34068号
[7] 7.Lenzini,P.和Rebaza,J.(2010),基于比率依赖的捕食者-猎物模型的非恒定捕食者收获,Appl。数学。科学。,4(16),791-803·Zbl 1189.37098号
[8] 8.Luo,G.P.、Lan,K.Q.和Zhu,C.R.(2014),具有收获率的比率依赖型捕食者-食饵Holling III型系统的分支,J.非线性函数。,Ana,文章ID 16。
[9] 9.Perko,L.(1989),《数学生物学》,柏林斯普林格出版社(1989)·Zbl 0682.92001号
[10] 10.Hu,G.,Li,X.和Wang,Y.(2015),反应扩散捕食-食饵系统中的模式形成和时空混沌,非线性动力学·Zbl 1347.35224号
[11] 11.Segel,L.A.和Jackson,J.L.(1972),《耗散结构:解释和生态示例》,J.Theor。生物学,37,545-559。
[12] 12.Mukhopadhyay,B.和Bhattacharyya,R.(2006),反应扩散捕食系统中扩散系数对图灵不稳定性的作用建模,Bull。数学。生物学,68,293-313·兹比尔1334.92358
[13] 13.Sherrat,J.A.、Eagan,B.T.和Lewis,M.A.(1997),捕食者-食饵入侵背后的振荡和混沌,数学伪影还是生态现实?菲洛斯。事务处理。R.Soc.伦敦。序列号。B、 352、21-38页。
[14] 14.Sun,G.Q.,Jin,Z.,Zhao,Y.G.,Liu,Q.X.,and Li,L.(2009),具有自我交叉扩散的捕食者-食饵系统的空间模式,国际期刊Mod。物理学。C、 第20页,第71-84页·Zbl 1155.35476号
[15] 15.Hu,G.,Li,X.和Wang,Y.(2015),反应扩散捕食-被捕食系统中的模式形成和时空混沌,非线性动力学,81,265-275·Zbl 1347.35224号
[16] 16.Liu,M.、Xu,X.和Zhang,C.(2014),中性BAM神经网络的稳定性和全局Hopf分支,神经计算,145,122-130。
[17] 17.Mendoza-Armenta,S.、Fuerte-Esquivel,C.和Becerril,R.(2013),去发电霍普夫分岔对电力系统电压稳定性影响的数值研究,电力系统研究,101102-109。
[18] 18.Pogan,A.、Yao,J.和Zumbrun,K.(2015),O(2)渠道中粘性激波的Hopf分岔,《物理D:非线性现象》,308,59-79·Zbl 1364.37109号
[19] 19.Tang,H.和Liu,Z.(2016),具有年龄结构的捕食者-食饵模型的Hopf分支,J.Appl。数学。型号,40726-737·Zbl 1446.92025号
[20] 20.Velayati,M.H.、Amjadi,N.和Khajevandi,I.(2015),基于Hopf和lilit诱导的分岔使用极限学习机器的动态电压稳定状态预测,国际电力系统杂志,69,150-159。
[21] 21.张,X,张,Q.L.和张,Y.(2019),一类奇异生物经济模型的分岔,混沌。孤子。分形,401309-1318·Zbl 1197.37129号
[22] 22.Freedman,H.I.(1980),《人口生态学中的决定论数学模型》,马塞尔·德克尔,纽约·Zbl 0448.92023号
[23] 23.Agarwal,M.和Pathak,R.(2012),具有Holling IV型功能响应的预编码器模型中的Harvesting和hopf分岔,国际数学与软计算杂志,2(1),第83-92页
[24] 24.Chen,S.、Shi,J.和Wei,J.(2012),延迟扩散Leslie-ower捕食者-食饵系统的全局稳定性和hopf分岔,国际分岔与混沌杂志,22(3),1-11·Zbl 1270.35376号
[25] 25.Gao,Y.(2013),具有强Allee效应的比率依赖型捕食者-食饵系统动力学,离散和连续动力系统系列B,18(9),2283-2313·Zbl 1281.34080号
[26] 26.Lu,H.和Wang,W.(2011),非线性非自治二阶微分方程的近似解,具有Holling IV型功能反应的时滞离散半比率依赖捕食者-食饵系统动力学,差分方程进展,第3-19页·兹比尔1302.92110
[27] 27.Wei,H.C.(2014),行星环问题周期解和分叉的数值分析,应用数学与计算,236,373-383·Zbl 1334.37096号
[28] 28.Zhang,T.和Gan,X.(2013),具有可变时滞的Leslie-Gower捕食者-食饵模型概周期解的存在性和持久性,微分方程电子杂志,(105),1-21·Zbl 1287.39005号
[29] 29.Zhang,W.,Liu,H.,and Xu,C.(2013),具有时滞的Lesliegower捕食-被捕食系统的分岔分析,国际非线性科学杂志,15(1),35-44·Zbl 1305.92063号
[30] 30.Allgower,E.L.和Georg,K.(1990),数值延拓方法:简介,Springer-Verlag,柏林·Zbl 0717.65030号
[31] 31.雷莫纳托·F·和卡里什·H·(2017),毛细管-惠瑟姆方程的数值分岔,《物理D:非线性现象》,342,51-62·Zbl 1380.65427号
[32] 32.HSu,S.B.和Huang,T.W.(1995),一类捕食者-食饵系统的全局稳定性,SIAM J.Appl。数学。,第55/763-783页·Zbl 0832.34035号
[33] 33.Jeschke,J.、Kopp,M.和Tollrian,R.(2002),《捕食者功能性反应:处理和消化猎物之间的区别》,Ecol。单声道。,72, 95-112.
[34] 34.Johri,A.、Trivedi,N.、Sisodiya,A.、Sing,B.和Jain,S.(2012年),《带有患病猎物的捕食模型的研究》,国际期刊Contemp。数学。科学,7(10),489-498·Zbl 1253.92048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。