一类三次捕食者-食饵交错扩散系统解的整体存在性和稳定性

首先引进一类三次捕食者-食饵交错扩散系统,该系统是两种群Lotka-Volterra交错扩散系统的推广,现有的已知结果目前很少.本文应用能量估计方法,结合Shauder理论和bootstrap技巧讨论该系统古典整体解的存在唯一性,并在反应函数的系数满足一定条件时,通过构造Lyapunov函数证明系统正平衡点的全局渐近性.     

Backward Parabolicity,Cross-Diffusion and Turing Instability

Journal of Nonlinear Science - We show that the ill-posedness observed in backward parabolic equation, or cross-diffusion systems, can be interpreted as a limiting Turing instability for a...     

Cross-Diffusion Limit for a Reaction-Diffusion System with Fast Reversible Reaction

We consider a reaction-diffusion system which models a fast reversible reaction of type C ₁ + C ₂?C ₃ between mobile reactants inside an isolated vessel. Assuming mass action kinetics, we study the limit when the reaction speed tends to infinity in case of unequal diffusion coefficients and prove convergence of a subsequence of solutions to a weak solution of an appropriate limiting pde-system, where the limiting problem turns out to be of cross-diffusion type. The proof combines the L ²-approach to reaction-diffusion systems having at most quadratic reaction terms with a thorough exploitation of the entropy functional for mass action systems. The limiting cross-diffusion system has unique local strong solutions for sufficiently regular initial data, while uniqueness of weak solutions is in general open but is shown to be valid under restrictions on the diffusivities.     

具有Holling-II型功能反应和交叉扩散的捕食-食饵模型正平衡解的存在性和不存在性

本文主要研究一类在齐次Dirichlet边界条件下带交叉扩散的Holling-II型捕食者-食饵模型正平衡解的存在性, 其中两个交叉扩散系数分别代表食饵远离捕食者的趋势和捕食者追逐食饵的趋势. 应用不动点指标理论得到了正平衡解存在的充分条件, 并进一步研究了正平衡解不存在的条件.     

Hopf Bifurcations in a Predator-Prey Diffusion System with Beddington-DeAngelis Response

This paper is concerned with a two-species predator-prey reaction-diffusion system with Beddington-DeAngelis functional response and subject to homogeneous Neumann boundary conditions. By linearizing the system at the positive constant steady-state solution and analyzing the associated characteristic equation in detail, the asymptotic stability of the positive constant steady-state solution and the existence of local Hopf bifurcations are investigated. Also, it is shown that the appearance of the diffusion and homogeneous Neumann boundary conditions can lead to the appearance of codimension two Bagdanov-Takens bifurcation. Moreover, by applying the normal form theory and the center manifold reduction for partial differential equations (PDEs), the explicit algorithm determining the direction of Hopf bifurcations and the stability of bifurcating periodic solutions is given. Finally, numerical simulations supporting the theoretical analysis are also included.     

一类具有时滞的捕食——食饵系统的稳定性与Hopf分支

研究了一类具有时滞的捕食—食饵系统,通过分析正平衡点处的特征方程,讨论了系统正平衡点的稳定性;以时滞作为分支参数,应用Hopf分支理论,得到了系统存在Hopf分支的充分条件.     

具有年龄结构的捕食-食饵种群动力系统的最优收获控制

研究一类具有年龄结构的捕食-食饵种群动力系统的最优收获策略.由M azur′s定理,证明了最优控制问题解的存在性以及借助于法锥概念得到了最优控制问题解存在的必要条件,推广了已有的结果.     

一类非自治无时滞捕食食饵模型的持久性

主要针对一类非自治食饵具有阶段结构的捕食者非密度制约的捕食食饵模型进行了分析讨论,得到了种群灭绝以及持久的积分形式的充分条件,把捕食者密度制约的一些重要结论推广到捕食者非密度制约的情形,并且通过构造Lyapunov函数得到了系统的全局吸引性,最后利用数值模拟得到了当系统持久时周期模型的全局吸引性.     

一个具有阶段结构的捕食者食饵系统的周期解

本文研究一类捕食者具有阶段结构的捕食者食饵系统,利用重合度理论建立了这类系统正周期解的存在性结果.     

带时滞的具有阶段结构的捕食抛物型方程组

本文对两种群的捕食与被捕食模型,运用了上下解方法及相应的单调迭代序列研究具有时滞的耦合半线性抛物方程组的动力学行为,给出了解的渐近性质及阶段结构对解的性质的影响。     

具有分布时滞和捕食者非密度制约的捕食-食饵系统的动力学行为研究

研究了具有分布时滞和捕食者非密度制约的捕食-食饵系统的动力学性质.应用微分方程比较原理,叠合度定理和Lyapunov函数的方法,得到了捕食者种群的灭绝性以及系统正周期解的存在性和全局吸引性的充分条件.     

环境污染中具有脉冲效应的捕食系统动力学分析

针对环境问题日益严峻,考虑到种群密度制约项的影响,建立了环境污染中脉冲输入污染物,且具有HollingⅡ型的两种群捕食与被捕食系统的动力学模型.利用脉冲微分方程的积分均值法和比较定理,得到系统弱平均持续生存和种群灭绝的充分条件.理论可用来保护物种,尤其是濒临灭绝的物种,防止灭绝.     

Allee效应下的一类捕食-食饵系统的动力分析

建立了一个食饵具有一个保护的区域和非保护区域的捕食-食饵模型,在考虑环境制约的情况下,同时考虑了保护区的食饵具有Allee效应.根据食饵与捕食者的生物意义以及一些参数的快慢两个时间尺度,将系统分为快速系统和慢速系统.通过动力分析,给出了慢速系统平衡点的存在性、全局稳定性、Hopf分支以及极限环存在的条件,并通过数值分析及数值模拟加以验证结果表明,Allee效应的存在改变了两物种的共存的条件,使系统动力行为更为复杂.     

一类具有阶段结构和时滞的捕食系统的持续生存和稳定性

我们提出和研究一类带有阶段结构和时滞的捕食模型,得到了种群持续生存的充分条件.研究了阶段结构和时滞对系统稳定性的影响,获得了系统发生Hopf分支和稳定性的条件以及轨道渐进稳定的周期解的存在性.     

一类依比例依赖的捕食系统的性态分析

对一类依比例依赖的时滞捕食系统进行讨论.首先,对系统中解的最终有界性、平衡点的存在性及稳定性进行了分析.进一步,利用微分比较定理讨论了系统的永久持续生存和灭绝,得到了系统的永久持续生存和灭绝的条件.     

一类新的捕食模型的一致持久

研究了捕食者具阶段结构且食饵和捕食者具比率依赖的的捕食模型,证明了系统的解一致有界,并得到了系统一致持久的充分条件.     

功能函数为kx~θ的捕食-食饵系统的定性分析

本文考虑捕食者无密度制约,食饵具有功能性反应函数kx~θ(0<θ≤1)的捕食-食饵系统,证明了该系统存在唯一极限环的充要条件为其正奇点是不稳定的。     

一类具有Allee影响的捕食者-食饵扩散系统研究

讨论一类具有Allee影响的捕食者-食饵扩散模型解的整体性态.通过线性化方法和Lyapunov泛函方法分别证明了该模型正平衡点的局部渐近稳定性和全局渐近稳定性.     

Analysis of a Parabolic Cross-Diffusion Semiconductor Model with Electron-Hole Scattering

The global-in-time existence of non-negative solutions to a parabolic strongly coupled system with mixed Dirichlet–Neumann boundary conditions is shown. The system describes the time evolution of the electron and hole densities in a semiconductor when electron-hole scattering is taken into account. The parabolic equations are coupled to the Poisson equation for the electrostatic potential. Written in the quasi-Fermi potential variables, the diffusion matrix of the parabolic system contains strong cross-diffusion terms and is only positive semi-definite such that the problem is formally of degenerate type. The existence proof is based on the study of a fully discretized version of the system, using a backward Euler scheme and a Galerkin method, on estimates for the free energy, and careful weak compactness arguments.