时滞Holling-III型捕食系统的稳定性
2011-09-25庄科俊安徽财经大学统计与应用数学学院安徽蚌埠233030安徽财经大学应用数学研究所
通化师范学院学报 2011年2期
庄科俊(1.安徽财经大学统计与应用数学学院,安徽蚌埠233030;2.安徽财经大学应用数学研究所)
时滞Holling-III型捕食系统的稳定性
庄科俊1,2
(1.安徽财经大学统计与应用数学学院,安徽蚌埠233030;2.安徽财经大学应用数学研究所)
文中研究了一类具有时滞的捕食者-食饵系统正平衡点的稳定性,给出了产生Hopf分支的充分条件.关键词:捕食者-食饵系统;Hopf分支;稳定性;时滞
1 引言
近年来,对具有时滞和功能响应的捕食者-食饵系统周期解的研究,引起了极大的关注,并且得到了一些很好的结果,参见文献[1-3].本文主要考虑基于比率的Holling-III型捕食系统:

这里N1(t)与N2(t)分别表示食饵种群与捕食种群的密度,系统中各系数均为正常数,b1表示食饵种群的内禀增长率,b2表示捕食者种群的死亡率,α1与α2分别表示相应的转化率,m表示半捕获饱和度.并且τ非负,表示捕食种群的成熟时滞.在没有捕食者的情况下,食饵种群遵循Logistic增长规律.
对于系统(1),文献[1-2]主要研究了周期解的全局存在性及稳定性,而文献[3]则考虑其对应的离散系统的周期解.受文献[1,4]的启发,我们主要以时滞τ为参数,讨论系统(1)正平衡点的稳定性及Hopf分支的存在性,进而得到系统存在小振幅周期解的充分条件.
2 正平衡点的稳定性与周期解的存在性
为了简便,首先作如下假设:

(H3)a11+a22<0且a11a22-a12a21>0.
定理1若(H1)与(H2)成立,则系统(1)有唯一的正平衡点.
证明系统(1)的平衡点(N1,N2)满足方程组

考虑到生态模型的实际意义,下面主要考虑正平衡点的有关性质.系统(1)在正平衡……
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