非均匀Chemostat中环状模型的定性分析

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:cqhy2009
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Chemostat—恒化器,是一类工业反应器,它不只局限于化学反应亦广泛使用于微生物连续培养,废料处理,生物制药,食品加工等领域。恒化器模型是一类应用非常广泛的数学模型。它用微分方程(组)来刻画微生物浓度的变化规律并通过研究微分方程(组)解的性质揭示微生物连续培养过程中营养基和微生物种群之间的关系。现今,利用恒化器连续培养微生物已是微生物学研究中的一项重要的研究手段,是原理和应用之间一个极其重要的环节。Chemostat模型在微生物种群增长及相互作用规律的研究,水生生态系统的预测和管理以及环境污染的控制等方面都有很广泛应用。对于Chemostat模型人们作了大量研究,但大都以两种群的竞争和单食物链模型为研究对象,近年来也有研究非单食物链(食物网)模型的。实际上这些模型还远不能完全地描述自然现象。在自然界中,种群间的食物链关系是非常复杂的,其中就包括环状食物链——系统中微生物之间既表现竞争关系又表现捕食与被捕食关系。本文主要研究一类带有Beddington-DeAngelis型功能反应函数的非均匀搅拌的Chemostat中的环状模型。第一章介绍了Chemostat模型的发展历史及研究现状。第二章讨论了非均匀搅拌的Chemostat中环状模型平衡解的存在性和稳定性,给出了平衡解存在的充要条件及其平衡解稳定的一些结果,并且进行了数值模拟,对共存解的存在性进行了验证。第三章讨论了非均匀搅拌的Chemostat中环状模型解的渐近性,得到了该系统持续生存的条件,最后通过数值模拟验证了关于解的渐近行为的结果。
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