摘要本文研究一类具有年龄结构的Lotka-Volterra三种群竞争合作系统行波解存在性和稳定性.在拟单调情形下,利用解析半群和微分方程理论建立系统初值问题解R存在性及比较原理.然后,用加权能量法、比较原理等理论建立起该系统在初始扰动时除去x→-∞行波解指数衰减,证明单稳大波速行波解全局指数稳定.结果表明:行波解通常决定着初值问题解的长时间渐进行为,其稳定性揭示了种群之间竞争合作的现象,且结果能够被清晰的观测而不受外界因素干扰. | | 服务 | | | 加入引用管理器 | | E-mail Alert | | RSS | 收稿日期: 2019-04-03 | | 基金资助:中央高校基本科研业务专项(ZY20215155);河北省教育厅教改项目(2019GJJG478)和廊坊市科学技术研究项目(2017013004);防灾科技学院教学团队建设(JT201707)资助项目. |
引用本文: | 张丽娟, 霍振香, 任晴晴, 王福昌. 具年龄结构和非局部扩散的三种群Lotka-Volterra竞争合作系统行波解稳定性[J]. 应用数学学报, 2021, 44(2): 251-268. ZHANG Lijuan, HUO Zhenxiang, REN Qingqing, WANG Fuchang. Stability of the Traveling Wave Solutions for Three Species Lotka-Volterra Competitive-cooperative System with Age Structure. Acta Mathematicae Applicatae Sinica, 2021, 44(2): 251-268. | | | | 链接本文: | http://123.57.41.99/jweb_yysxxb/CN/或 http://123.57.41.99/jweb_yysxxb/CN/Y2021/V44/I2/251 |
[1] | Burie J B, Calonnec A, Ducrot A. Singular Perturbation Analysis of travelling Waves for a Model in Phytopathology. Mathematical Modelling of Natural Phenomena, 2008, 1(1):49-62 | [2] | Hosono Y. The minimal speed of traveling fronts for a diffusion Lotka-Volterra competition model. Bulletin of Mathematical Biology, 1998, 60(3):435-448 | [3] | Yukio K Fisher wave fronts for the Lotka-Volterra competition model with diffusion Nonlinear Analysis Theory Methods & Applications, 1997, 28(1):145-164 | [4] | Kan-On Y, Fang Q. Stability of monotone travelling waves for competition-diffusion equations. Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics, 1996, 13(2):343-349 | [5] | 郭志华, 曹华荣. 具有年龄结构的Lotka-Volterra竞争系统行波解的稳定性. 应用数学和力学, 2018, 39(9):1051-1067(Zheng Z H, Cao H R. Stability of traveling wave fronts for delayed Lotka-Volterra competition Systems with stage structures. Applied Mathematics and Mechanics, 2018, 39(9):1051-1067) | [6] | Al Omari J F M, Gourley S A. Stability and Traveling Fronts in Lotka-Volterra Competition Models with Stage Structure. SIAM Journal on Applied Mathematics, 2003, 63(6):2063-2086 | [7] | Li B, Zhang L. Travelling wave solutions in delayed cooperative systems. Nonlinearity, 2011, 24(6):1759-1776 | [8] | Tian G, Zhang G B. Stability of traveling wavefronts for a discrete diffusive Lotka-Volterra competition system. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 2017, 447(1):222-242 | [9] | Zhao G, Ruan S. Existence, uniqueness and asymptotic stability of time periodic traveling waves for a periodic Lotka-Volterra competition system with diffusion. Journal De Mathématiques Pures Et Appliquées, 2011, 95(6):627-671 | [10] | Contri, Benjamin. Pulsating fronts for bistable on average reaction-diffusion equations in a time periodic environment. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 2016, 437(1):90-132 | [11] | Sheng W, Li W. Multidimensional stability of time-periodic planar traveling fronts in bistable reactiondiffusion equations. Discrete and Continuous Dynamical Systems, 2017, 37(5):2681-2704 | [12] | Wang X H. Stability of planar waves in a Lotka-Volterra system. Applied Mathematics and Computation, 2015, 259(C):313-326 | [13] | Smith H L, Zhao X Q. Global asymptotic stability of traveling waves in delayed reaction-diffusion equations. Siam Journal on Mathematical Analysis, 2000, 31(3):514-534 | [14] | Mei M, So W H, Li M Y, et al. Asymptotic stability of travelling waves for Nicholson's blowflies equation with diffusion. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh Section a Mathematics, 2004, 134(3):579-594 | [15] | Huang A, Weng P, Huang Y. Stability of a three-dimensional diffusive Lotka-Volterra system of type-K with delays. Applicable Analysis, 2013, 92(11):2357-2374 | [16] | Hung L C. Traveling wave solutions of competitive-cooperative Lotoka-VColterra systems of three species. Nonlinear Anal. Real World Appl., 2011, 12:3691-3700 | [17] | Liang X, Zhao X Q. Asymptotic speeds of spread and traveling waves for monotone semiflows, with applications. Communications on Pure & Applied Mathematics, 2010, 60(1):1-40 | [18] | Fang J, Zhao X Q. Bistable traveling waves for monotone semiflows with applications. Journal of the European Mathematical Society, 2015, 17(9):2243-2288 | [19] | Guo J S, Wu C H. Traveling wave fromt for a two-component lattice dynamical system arising in competition models. Journal of Differential Equations, 2012, 252(8):4357-4391 | [20] | Ma Z, Yuan R. Nonlinear stability of traveling wave fronts for delayed reaction-diffusion equation with nonlocal diffusion. Taiwan. J. Math., 2016, 20:871-896 | [21] | Martin R H, Smith H L. Abstract functional-differential equations and reaction-diffusion systems. Transactions of the American Mathematical Society, 1990, 321(1):1-44 | [22] | 张晓. Matlab微分方程高效解法:谱方法原理与实现. 北京:机械工业出版社,2016(Zhang X. Efficient Solution of Matlab Differential Equation:Principle and Implementation of Spectrum Method. Beijing:Machinery Industry Press, 2016) |
[1] | 杨炜明, 廖书, 方芳. 带有非局部扩散项的霍乱传染病模型行波解的存在性[J]. 应用数学学报, 2021, 44(3): 440-458. | [2] | 王改霞, 刘纪轩, 李学志. 年龄结构SIQR传染病模型及稳定性[J]. 应用数学学报, 2018, 41(6): 777-787. | [3] | 王宗毅. 一类周期型反应扩散种群系统的空间动力学[J]. 应用数学学报(英文版), 2014, 37(2): 343-355. | [4] | 黄艳, 李杏. 轴突输运中的行波解[J]. 应用数学学报(英文版), 2013, 36(2): 293-297. | [5] | 夏静, 余志先, 袁荣. 一类具有非局部扩散的时滞Lotka-Volterra竞争模型的行波解[J]. 应用数学学报(英文版), 2011, 34(6): 1082-1093. | [6] | 吴庆华, 汤燕斌. 空间非局部带时滞的Hosono-Mimura模型的双稳行波解[J]. 应用数学学报(英文版), 2011, 34(6): 1136-1140. | [7] | 刘明惠, 管克英. 借助Lie群研究Burgers-KdV方程行波解的可积性[J]. 应用数学学报(英文版), 2011, 34(3): 400-412. | [8] | 柏萌, 崔尚斌. 非线性的带年龄结构的细胞增长模型全局解的存在唯一性[J]. 应用数学学报(英文版), 2010, 33(5): 910-919. | [9] | 周玲丽, 马彦君, 张鑫, 周义仓. 具有年龄结构的离散HIV/AIDS模型的全局分析[J]. 应用数学学报(英文版), 2010, 33(3): 466-478. | [10] | 柏萌, 崔尚斌. 非线性的带年龄结构的细胞增长模型全局解的存在唯一性[J]. 应用数学学报(英文版), 2010, 33(1): 910-919. | [11] | 方彬 李学志. 潜伏期具有传染性的年龄结构MSEIS流行病模型的稳定性[J]. 应用数学学报(英文版), 2008, 31(1): 110-125. | [12] | 郭淑利, , 李学志. 具有垂直传染的年龄结构流行病模型的稳定性[J]. 应用数学学报(英文版), 2005, 28(4): 735-751. | [13] | 黄建华, 黄立宏. 高维格上时滞反应扩散方程的行波解[J]. 应用数学学报(英文版), 2005, 28(1): 100-113. | [14] | 黎勇. 一类趋化性生物模型行波解的存在性[J]. 应用数学学报(英文版), 2004, 27(1): 123-131. | [15] | 李俊平, 侯振挺, 刘再明, 张卫国. 随机脉冲干扰对B-CKdV方程扭状孤波解的影响[J]. 应用数学学报(英文版), 2001, 24(3): 425-432. |
|
PDF全文下载地址:
http://123.57.41.99/jweb_yysxxb/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=14889
带有非紧条件的拟线性Schrdinger-Poisson系统非平凡解的存在性陈丽珍1,冯晓晶2,李刚31.山西财经大学应用数学学院,太原,030006;2.山西大学数学科学学院,太原,030006;3.扬州大学数学科学学院,扬州,225002TheExistenceofNontrivia ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27双参数奇摄动非线性抛物型系统的广义尖层解冯依虎1,2,侯磊2,莫嘉琪31.亳州学院电子与信息工程系,亳州236800;2.上海大学数学系,上海200436;3.安徽师范大学数学与统计学院,芜湖241003TheGeneralizedSpikeLayerSolutiontoSingularPertur ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27时标上二阶拟线性延迟阻尼动态系统的动力学行为分析李继猛1,杨甲山21.邵阳学院理学院,邵阳422004;2.梧州学院大数据与软件工程学院,梧州543002DynamicalBehaviorofSecond-orderQuasilinearDelayDampedDynamicEquationsonTi ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27一类具有多重时滞的分数阶中立型微分系统的相对可控性杨礼昌,蒋威,盛家乐,刘婷婷,MusarrtNawaz安徽大学数学科学学院,合肥230601RelativeControllabilityofFractionalNeutralSystemwithMultipleDelaysYANGLichang,J ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27分数阶线性退化微分系统有限时间镇定性问题王盼盼,张志信,蒋威安徽大学数学科学学院,合肥230601Finite-timeStabilizabilityofFractionalLinearSingularDifferentialSystemWANGPanpan,ZHANGZhixin,JIANGWei ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27Klein-Gordon-Maxwell系统的无穷多变号解张鲁豫华北水利水电大学数学与统计学院,郑州450011InfinitelyManySign-changingSolutionsfortheNonlinearKlein-Gordon-MaxwellSystemZHANGLuyuSchoolof ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27异构多智能体系统的非凸输入约束一致性黄辉1,莫立坡2,曹显兵21.广东财经大学统计与数学学院,广州510320;2.北京工商大学数学与统计学院,北京100048ConsensusofHeterogeneousMulti-agentSystemswithNonconvexInputConstraint ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27任意初态下非线性不确定系统的迭代学习控制李国军1,2,陈东杰2,韩一士2,许中石21.浙江工业大学信息工程学院,杭州310023;2.浙江警察学院公共基础部,杭州310053IterativeLearningControlwithArbitraryInitialStatesforNonlinearS ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27二阶奇异差分系统的正周期解许丽1,崔德标21.江苏省宿迁中学,宿迁223800;2.江苏省宿迁市宿城区水利局,宿迁223800PositivePeriodicSolutionsofSecondOrderSingularDifferenceSystemsXULi1,CUIDebiao21.Suqian ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27病例-队列设计下长度偏差数据的比例均值剩余寿命模型的统计推断徐达1,周勇2,31.上海财经大学统计与管理学院,上海200082;2.华东师范大学经管学部交叉科学研究院及统计学院,上海200241;3.中国科学院数学与系统科学研究院,北京100190ProportionalMeanResidualLi ... 中科院数学与系统科学研究院 本站小编 Free考研考试 2021-12-27
|