多种群L-V扩散竞争系统的传播动力学

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:msjzkdy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,反应扩散方程及其在种群动力学、化学、物理学、材料学等学科中的应用引起了人们的广泛关注,其中关于传播动力学的研究主要集中在传播速度、行波解和整解等方面.本文主要研究波动(shifting)环境下两种群Lotka-Volterra随机扩散竞争系统和三种群Lotka-Volterra非局部扩散竞争系统的传播动力学.首先研究了波动环境下两种群随机扩散竞争系统的生存和传播理论.假设每个种群的增长率沿栖息地正方向不减,在∞附近为正,在-∞附近为负,且环境以速度c>0向右移动.若没有竞争对手存在,则每个种群都会持久生存并传播.分两种情况讨论该问题:(i)其中一个种群在∞附近是强竞争者但具有较慢的传播速度,另一种种群在∞附近是弱竞争者但具有较快的传播速度;(ii)两种群在∞附近可能共存.在一定的条件下,我们得到竞争结果在很大程度上取决于模型参数值c(∞).具体地,如果c(∞)>c,则传播速度较快的种群会以自身的速度入侵领地,传播速度较慢的种群会以速度c(∞)入侵另一种群;如果c(∞)<c,则传播速度较慢的种群最终灭亡.特别地,研究结果表明:传播速度较快但竞争能力较弱的种群可能会导致传播速度较慢但竞争力较强的种群灭绝.其次考虑了上述系统强制(forced)行波解的存在性.在一定的条件下,建立了强制行波解的存在性和不存在性结果:对于上述情况(i),存在c(∞)使得当c>c(∞),存在连接零解和半平凡稳态解的强制行波解;当c<c(∞),不存在相应的强制行波解;对于上述情况(ii),首先得到与情况(i)相同的结论,其次还得到对任意的c>0,都存在连接零解与正稳态解的强制行波解,这与之前的相关结论有一定的不同.结果表明:对于相同的速度c,存在不同类型的强制行波解.最后研究了三种群非局部扩散竞争系统的单稳行波解、双稳行波解和相关的整解.首先建立了单稳行波解的存在性和渐近行为,然后利用来自x轴两端不同波速的单稳行波解的相互作用构造不同的整解,并得到了一些定性性质.其次,研究了该系统在各向异性扩散条件下双稳行波解的存在唯一性和整解的存在性及定性性质.具体来讲,在应用极限方法确定了截断问题解的存在性和单调性的基础上,利用Ikehara引理证明了双稳行波解的渐近行为,从而得到了波形和波速的唯一性.进一步,通过应用比较原理和上下解方法构造了一类整解,并获得了整解的一些定性性质,如单调性和光滑性.
其他文献
环加成反应是最高效的化学转化之一,可以在一步反应中形成多个碳-碳键或碳-杂原子键。本论文利用[4+2]和[5+2]环加成策略对具有独特新颖骨架及良好生物活性的Paeoveitol,Cedrane及Przewalskone进行合成研究,并对苯酚类衍生物的[4+2]和[5+2]环加成反应进行了综述。包括以下四章:第一章:降碳二萜Paeoveitol的仿生全合成研究Paeoveitol及Paeoveit
全碳季碳结构因其普遍存在于天然产物和药物分子中而具有重要的研究价值,semipinacol重排反应在有机合成化学领域得到了广泛的应用,尤其是在构筑螺环季碳方面表现出了独特的优势。串联反应可以高效的构筑结构复杂的化合物,越来越多的串联反应被实现并应用于天然产物全合成中。我们实现了烯丙基碳正离子和1,3-二羰基自由基对双键加成反应并促进的semipinacol重排串联反应,并且反应都取得了较好的结果。
半频哪醇(semipinacol)重排反应通过原子或基团的迁移实现分子骨架重组,可以构筑季碳等分子的复杂结构,目前已经发展成为一种特色、高效的合成方法。我们课题组一直致力于串联semipinacol重排反应及其在天然产物全合成中应用的系统研究,本论文延续组内研究方向,主要开展了两种基于串联semipinacol重排反应的合成方法研究,分别实现了呋喃化合物和螺环[4.5]癸烷结构的构筑,并成功应用于
作为一种环保、无污染的绿色清洁能源,可见光在太阳能电池、水的光解制氢等方面得到大量应用。不同于煤炭石油这类不可再生能源,太阳能是自然界中储量最为丰富最易获取的可再生能源。植物亿万年来源源不断地通过光合作用利用使空气中的二氧化碳转化为生命所需的碳水化合物。人类利用可见光能进行化学合成的探索起始自二十世纪初,现在可见光氧化还原催化作为一种新型催化模式蓬勃发展,已成为有机光化学领域的研究热点,同时也让有
对于可见光长余辉发光材料来说,其主要应用于弱光照明,而在暗场环境下(10-610-22 cd/m2),人眼最大的视觉灵敏度在507 nm处(视觉相对灵敏度为100%),人眼敏感的波长范围为400-600 nm,该波段范围从紫光到橙光。目前蓝色以及绿色长余辉发光材料的综合性能已达到商业化应用的要求,为了实现对人眼敏感的长余辉发光材料的多色化以及更广泛的商业应用,本论文主要侧重于在暗视场条件下人眼敏感
新疆北山地区的坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个大型辉长岩体及二十多个超镁铁质侵入体组成,赋存坡一、坡十及坡东铜镍硫化物矿床,其中坡一超镁铁质侵入体的碳与稀有气体同位素组成揭示镁铁质岩浆作用中存在地幔柱的贡献。其他超镁铁质侵入体岩浆作用中已证实的混染壳源物质的类型、混入机制、岩石成因及地幔柱作用的贡献等需要多元同位素体系制约。本研究对坡北杂岩体西部的坡一、坡十、坡四和坡东等超镁铁质侵入体中岩浆矿物开展
Csp3-H氧化官能化反应被认为是一种最为直接和高效的构建C-C键的合成方法。与传统构建C-C键的偶联反应相比,这种新反应避免了繁琐的预官能团化和去官能团化过程,大大减少了反应步骤,具有很好的原子经济性。近年来,通过甘氨酸衍生物Csp3-H官能化反应来高效合成α-氨基酸与杂环化合物逐渐引起研究者的广泛关注。但是此类反应通常需要用到剂量的氧化性试剂以及过渡金属催化剂,还有一些反应需要在较高温度下进行
细胞与其微环境之间经由黏附分子形成的特异性黏附是许多生理病理现象中共同涉及的基础生物学过程。这一黏附接触往往由可随机断开闭合的分子对群簇构成。这时,小分子群体的随机过程会与系统的力学响应耦合。定量地探究这一可随机断开/闭合黏附分子键形成的群簇如何与细胞及其微环境相互耦合作用,对理解细胞的许多生理过程,如细胞生长、细胞迁移、细胞分化以及细胞增殖,均至关重要。具体来说,作为一种软介质材料,细胞与其微环
可见光催化的反应因其条件温和、环境友好,近年来在有机合成中得到了快速的发展。含氮杂环化合物广泛存在于在天然产物和药物分子中,高效构筑含氮杂环一直是合成方法学研究的热点之一。鉴于此,我们希望利用光氧化还原原子转移自由基环化策略,通过简单易得的原料来合成含氮杂环化合物。本论文主要包括以下五个部分。第一章:原子转移自由基加成与环化反应的发展首先简要介绍了原子转移自由基加成反应的发展历史和研究现状,接着我
近几年来,引力波的探测和相关研究成为了宇宙学中最热门的课题,同时也给早期宇宙的探索带来了希望。一些物理学家认为,随机引力波起源于早期宇宙的暴胀场衰变和宇宙弦,因此随机引力波的探测对研究早期宇宙具有重要意义。与随机引力波类似,基本粒子的起源也与宇宙的开端密切相关。而且,研究粒子生成可以弥补用引力波研究早期宇宙的不足,例如,粒子生成可以研究引力波不能提供的宇宙的热力学性质。此外,粒子之间的转换会影响宇