“基础数学”省级重点学科建设(2024年第1期)—— 微分方程与动力系统团队在生态系统数学建模与分析领域取得新进展

时间:2024-04-30 编辑:王学玢 预审:穆娟 审核:周倩 来源:数学与统计学院 点击:次

近期,数学与统计学院“基础数学”省级重点学科微分方程与动力系统团队教师周辉在恒化器中具年龄结构的捕食-被捕食系统数学模型的动力学分析领域取得进展,相关成果Analysis of a mathematical model arising from stage-structured predator–prey in a chemostat在JCR二区期刊《Nonlinear Analysis: Real World Applications》公开发表。

捕食-被捕食循环是生态学中最基本的概念之一,可通过生态模型预测系统的持久性,其中系统自我维持其长循环动力学一直是悬而未决的问题。近期,著名生态学家Blasius等学者[2019,Nature]进行了氮-浮游植物-轮虫的微观实验,反复观测到系统的持久振荡时间序列,建立四维的带阶段结构的捕食-被捕食恒化器模型,并进行了数值模拟。

针对上述发现,周辉博士克服了高维系统的动力学分析困难,从理论上证明了该模型的循环持久性机制,利用轮虫生命阶段间的时间延迟作为分叉参数,给出系统在一半平衡点附近存在周期解Hop分叉,为系统的相干振荡和非相干振荡之间的预验瞬态信息提供支撑。

数学与统计学院省重点学科骨干成员周辉为论文唯一作者。该研究得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金与安徽高校自然科学重大项目的支持。(数学与统计学院)

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1468121823002018

Baidu
map