数学理论与应用 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (3): 111-129.
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樊英超 李振振 戴斌祥*
摘要: 本文研究趋化和时滞对一类浮游动植物反应扩散模型动力学的影响.首先,通过分析相关的特征方程 , 得到正稳态解的稳定性 , 借助 Crandall-Rabinowitz 局部分支理论 , 将趋化敏感系数和时滞分别作为分支参数 , 探究 Turing 分支和 Hopf 分支的存在性 ;接着利用中心流形定理和规范型方法研究 Hopf 分支的方向和稳定性 ; 最后利用数值模拟展示趋化和时滞对系统的分支与模式形成的影响. 我们的结果说明 : 在无时滞的系统中 ,当趋化敏感系数超过某临界值时, 会使正常数稳态解由稳定变为不稳定 ( Turing 不稳定性 ); 在具时滞的系统中 , 当趋化敏感系数小于临界值时 , 如果时滞低于某个值 , 那么正常数稳态解是局部渐近稳定的 ; 如果时滞越过某个值 , 则系统会在正常数稳态解经历 Hopf 分支, 并且从正常数稳态解处分支出一个稳定的空间齐次周期解.