近日,我校数理学院汤小松博士团队在中科院1区Top期刊《Chaos, Solitons & Fractals》(IF=7.8,JCR分区Q1)上发表题为“Global stability and Turing instability deduced by cross-diffusion in a delayed diffusive cooperative species model”的研究论文。这是该团队继2020年在中科院1区Top期刊《Applied Mathematics Letters》后发表的又一篇高水平论文。研究得到了国家自然科学基金(12261050,62062042)、江西省教育厅科技项目(GJJ2201612,GJJ201015)等项目的资助。

合作共生是自然界中的普遍规律。为阐释种群间的合作现象,该论文研究了一类新型的时滞扩散合作种群模型的时空动力学。在自扩散和时滞情形下,利用比较原理证明了该模型的一致性;构造Lyapunov函数证明了该模型正平衡点的全局稳定性。该结果揭示了时滞不会影响该模型正平衡点的稳定性,但交叉扩散有影响。以交叉扩散率为参数并借助特征方程的分析,巧妙地找到了一维情形的Turing分支图和二维情形的Turing斑图区域。最后,通过数值模拟,该文获得了稳定的非齐次稳态解和点状、条状和点条状的Turing斑图。特别指出的是,所得结果在以往的合作种群模型中很少报道,同时还可为解释、预测和控制生态系统中种群的交互作用、分布与入侵及其稳定性等复杂自然现象提供可靠的理论支撑。(文:王新长 审核:隋岩、胡正佩)
该论文链接网址:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S09600 77923010627?via%3Dihub