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扩散到水池栖息地的种群何时才能持续存在? (英语) Zbl 07793905号

摘要:我们考虑了生活在水槽中的增长率随时间变化的人口。每一个种群,如果孤立,就会灭绝。当种群之间存在扩散时,种群能够持续存在并呈指数增长时,就会发生扩散诱导生长(DIG)。我们在一个具有增长率周期变化和非对称迁移的确定性模型的背景下,对这一令人惊讶的现象进行了数学分析,假设这些迁移是分段连续的。我们还考虑了一个增长率和迁移率随机变化的随机模型。这项工作扩展了关于周期性连续增长率和时间无关对称迁移所获得的DIG效应的现有文献结果。

MSC公司:

92D25型 人口动态(一般)
92D40型 生态学
34D15号 常微分方程的奇异摄动
60G53型 费勒过程
60J20型 马尔可夫链和离散时间马尔可夫过程在一般状态空间(社会流动、学习理论、工业过程等)上的应用
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参考文献:

[1] Arino,J。;Portet,S.,大城市中心和小卫星城市之间流动的流行病学影响,《数学生物学杂志》,71,1243-1265(2015)·Zbl 1355.92104号 ·doi:10.1007/s00285-014-0854-z
[2] 巴盖特,M。;本顿,TG;Bullock,JM,《分散生态学与进化》(2012),牛津:牛津大学出版社,牛津
[3] 巴纳西亚克,J。;Lachowicz,M.,《数学中的小参数方法》。科学工程与技术中的生物建模与仿真(2014),Cham:Birkhäuser,Cham·Zbl 1309.92012年9月 ·doi:10.1007/978-3-319-05140-6
[4] Benaím m,Lobry C,Sari T,Strickler E(2023a)解开时间和空间变化在种群持续性中的作用。《大众生物学理论》154:1-26。doi:10.1016/j.tpb.2023.07.003
[5] Benaím m,Lobry C,Sari T,Strickler E(2023b)线性合作系统顶部Lyapunov指数的注记。arXiv:2302.05874
[6] Bogoliubov,NN;Mitroposkii,YuA,非线性振荡理论中的渐近方法(1961年),纽约:Gordon和Breach,纽约·Zbl 0151.12201号
[7] Brillinger,DR,多项式根作为系数函数的解析性,数学杂志,39,3,145-147(1966)·兹比尔0164.37502 ·doi:10.1080/0025570X.1966.11975702
[8] Carmona,P.,合作矩阵最大Floquet乘数的渐近性,图卢兹科学年鉴:数学,Ser。,6, 31, 1213-1221 (2022) ·Zbl 1517.34017号 ·doi:10.5802/afst.1716/
[9] 陈,S。;史J。;Shuai,Z。;Wu,Y.,扰动本质非负矩阵谱单调性的两个新证明及其在种群动力学中的应用,SIAM J Appl Math,82,654-676(2022)·Zbl 1497.34066号 ·数字对象标识代码:10.1137/20M1345220
[10] Cosner,C。;拜尔,JC;坎特雷尔,RS;Impoinvil,D。;Kapitanski,L。;Potts,医学博士;A.特洛伊。;Ruan,S.,《人类运动对媒介传播疾病持续性的影响》,Theor Biol,258,550-560(2009)·Zbl 1402.92386号 ·doi:10.1016/j.jtbi.2009.02.016
[11] Elbetch,B。;Benzekri,T。;马萨特,D。;Sari,T.,《多批次逻辑方程》,离散Contin Dyn系统B,266405-6424(2021)·Zbl 1484.37106号 ·doi:10.3934/dcdsb.2021025
[12] Elbetch,B。;Benzekri,T。;马萨特,D。;Sari,T.,《非对称迁移的多批次logistic方程》,Revista Integracion,《材料技术》,40,25-57(2022)·Zbl 1507.37120号 ·doi:10.18273/revent.v40n1-2022002
[13] 埃文斯,SN;PL拉尔夫;施赖伯,SJ;Sen,A.,空间异质环境中的随机人口增长,《数学生物学杂志》,66423-476(2013)·Zbl 1402.92341号 ·doi:10.1007/s00285-012-0514-0
[14] Fainshil,L。;Margaliot,M。;Chigansky,P.,关于任意切换律下正线性切换系统的稳定性,IEEE Trans-Atom Control,548897-899(2009)·Zbl 1367.93431号 ·doi:10.1109/TAC.2008.2010974
[15] Fenichel,N.,常微分方程的几何奇异摄动理论,J Differ Equ,31,53-98(1979)·Zbl 0476.34034号 ·doi:10.1016/0022-0396(79)90152-9
[16] 密歇根州弗雷德林;Wentzell,AD,动力系统的随机扰动(1998),纽约:Springer,纽约·Zbl 0922.60006号 ·doi:10.1007/978-1-4612-0611-8
[17] 高,D。;Dong,CP,《快速扩散抑制疾病爆发》,Proc Am Math Soc,1481709-1722(2020)·Zbl 1441.92041号 ·doi:10.1090/proc/14868
[18] 冈萨雷斯,A。;霍尔特,RD,源-库系统中环境波动的通货膨胀效应,国家科学院学报,9914872-14877(2002)·doi:10.1073/pnas.232589299
[19] 郭,H。;李,MY;Shuai,Z.,多组SIR传染病模型地方病平衡点的全局稳定性,Can Appl Math Q,14,259-284(2006)·Zbl 1148.34039号
[20] Haag,J.,《不同功能和中断的系统定义》,《数学科学公报》,70305(1946)
[21] Hanski,I.,元种群生态学(1999),牛津:牛津大学出版社,牛津·doi:10.1093/oso/9780198540663.001.0001
[22] Hartman P(2002)《常微分方程》,工业和应用数学学会。doi:10.1137/1.9780898719222·Zbl 1009.34001号
[23] Hirsch,MW,《竞争或合作微分方程组II:几乎处处收敛》,SIAM J Math Ana,16,423-439(1985)·Zbl 0658.34023号 ·doi:10.1137/0516030
[24] Holt,RD,关于汇种群的进化稳定性,Evol-Ecol,11723-731(1997)·doi:10.1023/A:1018438403047
[25] 霍尔特,RD;巴菲尔德,M。;Gonzalez,A.,《开放种群和社区中环境变异的影响:水槽环境中的通货膨胀》,Theor Popul Biol,64115-330(2003)·Zbl 1102.92055号 ·doi:10.1016/S0040-5809(03)00087-X
[26] 喇叭,RA;Johnson,CR,矩阵分析(2012),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·doi:10.1017/CBO9781139020411
[27] Hutson,V。;沈伟(Shen,W.)。;Vickers,GT,某些含时抛物算子主谱点的估计,Proc-Am Math Soc,1291669-1679(2000)·Zbl 0963.35074号 ·doi:10.1090/S0002-9939-00-05808-1
[28] 弗吉尼亚州詹森;Yoshimura,J.,《种群只能在由汇栖息地组成的环境中生存》,《国家科学院学报》,95,3696-3698(1998)·doi:10.1073/pnas.95.7.3696
[29] Katriel,G.,《时间周期环境中的扩散诱导生长》,《数学生物学杂志》,85,24(2022)·Zbl 1521.92070号 ·doi:10.1007/s00285-022-01791-7
[30] Khalil,香港,非线性系统(2002),《上鞍河:普伦蒂斯·霍尔》,上鞍河·Zbl 1003.34002号
[31] 克劳斯迈尔,CA,弗洛奎特理论:理解非平衡动力学的有用工具,甲状腺研究,1153-161(2008)·doi:10.1007/s12080-008-0016-2
[32] Kortesis,N。;西蒙,MW;巴菲尔德,M。;玻璃,G。;辛格,BH;霍尔特,RD,传播中运动和时空变化的相互作用降低了流行病控制,美国国家科学院院刊,11730104-30106(2020)·doi:10.1073/pnas.2018286117
[33] Kuehn,C.,《多时间尺度动力学,应用数学科学》(2015),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1335.34001号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-3-319-12316-5
[34] 刘,S。;Lou,Y。;Song,P.,主特征值的新单调性及其在时间周期补丁模型中的应用,SIAM J Appl Math,82,576-601(2022)·Zbl 1505.34035号 ·数字对象标识代码:10.1137/20M1320973
[35] Lobry,C。;萨里,T。;Touhami,S.,关于慢系统和快系统解的收敛性的Tykhonov定理,Electron J Differ Equ,19,1-22(1998)·Zbl 0897.34052号
[36] Meyer CD(2000)矩阵分析和应用线性代数。暹罗·Zbl 0962.15001号
[37] Meyer,CD,Perron根的连续性,线性多线性代数,631332-1336(2015)·Zbl 1316.15012号 ·doi:10.1080/030810872014.934233
[38] Mierczyński,J.,主要Lyapunov指数的估计:一项调查,Nonauton Dyn Syst,1137-162(2014)·Zbl 1316.34004号
[39] 米特罗波斯基,YA;Dao,NV,非线性振动中的应用渐近方法(1997),纽约:Springer,纽约·doi:10.1007/978-94-015-8847-8
[40] 诺伊森,L。;Walcher,S.,Tikhonov定理与准静态,离散控制动力学系统B,16945-961(2011)·Zbl 1364.34086号 ·doi:10.3934/cdsb.2011.16.945
[41] O'Malley RE(1991)常微分方程的奇异摄动方法。施普林格·Zbl 0743.34059号
[42] 普里亚姆,人力资源,来源,汇和人口调节,美国国家,132652-661(1988)·数字对象标识代码:10.1086/28480
[43] Roseau,M.,《非直线振动与稳定振动》(1966),纽约:施普林格,纽约·Zbl 0135.30603号
[44] Roseau M(1976)微分方程。马森·Zbl 0318.34001号
[45] 罗伊,M。;霍尔特,RD;Barfield,M.,时间自相关可以增强由耦合汇组成的集合种群的持久性和丰度,Am Nat,166,246-261(2005)·doi:10.1086/431286
[46] 桑德斯,JA;弗胡斯特,F。;Murdock,J.,《非线性动力系统中的平均方法》(2007),纽约:Springer,纽约·Zbl 1128.34001号
[47] 德国施耐德;Wilhelm,T.,通过扩展准静态近似进行模型简化,《数学生物学杂志》,40,443-450(2000)·Zbl 0970.92028号 ·doi:10.1007/s002850000026
[48] Schreiber,SJ,时间相关性、空间异质性和扩散对种群持续性的交互影响,Proc R Soc B Biol Sci,2771907-1914(2010)·doi:10.1098/rspb.2009.2006
[49] Slomczynski,W.,不可约合作系统是强单调的Iagellonicae大学,数学学报,30,159-163(1993)·Zbl 0838.34061号
[50] Tikhonov,AN,导数中包含小参数的微分方程系统,Mat Sb(N.S.),31575-586(1952)·Zbl 0048.07101号
[51] Wasow WR(1976)常微分方程的渐近展开。Robert E.Krieger出版公司,亨廷顿·Zbl 0369.34023号
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