论文部分内容阅读
扩散、空间环境对物种总量有着显著的影响,甚至关乎物种的存亡.本文第一个模型介绍的是经典的Lotka-Volterra竞争扩散系统.主要研究了扩散、空间环境以及竞争力对所描述模型的综合影响.事实上,物种在不同的环境下,竞争力也会发生变化,所以我们将空间相关性并入竞争力中.即:将以往模型中常数竞争力推广至非常数竞争力.我们得到,在弱竞争条件下,两物种的生存环境至少有一个是同质空间时,只要其中一物种竞争力的下确界大于某临界值,该物种总能完全战胜另一物种;当两物种空间环境均为异质时,若其中一物种完全获胜它的竞争者,不仅需要该物种竞争力的下确界大于某临界值,还需其竞争者的竞争力小于某临界值. 人群的流动对传染病的消亡和蔓延有着重要影响,另外,及时的治疗有助于阻止传染病的传播,但每个地区对一种传染病的治疗总是有限的,所以我们考虑扩散以及饱和治疗对传染病传播的综合影响,基于此,本文介绍的第二个模型是在异质空间下一类带有饱和治疗项的SIS反应扩散方程.通过分析,我们得到无病平衡解的存在唯一性,继而我们通过主特征值得到传染病流行的阈值,称为基本再生数,用于讨论平衡解的稳定性.当基本再生数小于1时,无病平衡解局部稳定.当基本再生数大于1时,无病平衡解不稳定且存在地方病平衡解.