具有Mate-Finding Allee效应的捕食-食饵系统的动力学分析

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本文主要研究了食饵具有mate-finding Allee效应的比率依赖的捕食-食饵系统的动力学行为.  对于与空间无关的常微分系统,我们用爆破法(blow-up method)详细分析了高阶奇点,即原点附近邻域内轨线的结构,亦给出系统边界平衡点,内部平衡点的存在性及稳定性条件,证明了系统在正平衡点附近可能经历Saddle-Node分支,Hopf分支,Bogdanov-Takens分支.我们的分析表明mate-finding Allee效应能够降低比率依赖功能性反应所带入的在原点附近轨线分布的复杂性,但同时对系统参数有更严格的限制,从而使整个系统面临一个较高风险的灭绝.另外,通过对相应差分系统的数值模拟可以发现mate-finding Allee效应能移除或延迟混沌现象的产生.  我们分别对带有离散时滞的mate-finding Allee效应的泛函和偏泛函微分系统进行稳定性和分支分析.以时滞量为分支参数,通过对内部正平衡点的局部稳定性分析,证明出当时滞量穿过一些临界值时,系统在正平衡点处经历了Hopf分支.对于泛函微分系统,我们还给出了当系统经历Bogdanov-Takens分支时,时滞量需要满足的限制条件,进而表明时滞对系统有很重要的影响.对于偏泛函微分系统,我们考虑了在Neumann边界条件下,扩散项的引入对系统稳定性和Hopf分支的影响,讨论了空间齐次和非齐次的Hopf分支周期解,并发现扩散会导致系统产生新的Bogdanov-Takens奇点.时滞和扩散的引入丰富和增加了系统的复杂性.
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