Hopf bifurcation of a turbidostat model with nutrient recycling and multiple delay effects

霍普夫分叉 分叉 控制理论(社会学) 重新使用 人口 滞后 能源消耗 摄动(天文学) 数学 机械 环境科学 生物系统 计算机科学 应用数学 生态学 非线性系统 物理 生物 人口学 量子力学 人工智能 社会学 控制(管理) 计算机网络
作者
Yu Mu,Wing-Cheong Lo
出处
期刊:Discrete and Continuous Dynamical Systems-series B [American Institute of Mathematical Sciences]
卷期号:29 (4): 1841-1867
标识
DOI:10.3934/dcdsb.2023158
摘要

In the ecosystem, species need time to transform resources into energy for growth. In addition, the degradation period after species' mortality will lead to the reuse of resources. The two phenomena above contribute to the delay effects during the species' evolution. We here develop a turbidostat model incorporating delay effects to investigate the impact of resource consumption and reusing period on population evolution. We first analyze the existence and the stability of the positive equilibrium. Our results reveal the perturbation effect of delay parameters on its dynamics. When the time lag periods cross the critical values, the positive equilibrium becomes unstable, and periodic solutions are produced. The populations of the species will oscillate along with the resource consumption and recycling period. In addition, the multiple delay effect will decrease the negative effect of delay phenomenon on positive solutions. By controlling the delay period of decomposition, we can moderate the oscillations caused by the delay effect in resource consumption. To further understand the dynamics of periodic solutions, the direction of the Hopf bifurcation and the periodic solutions' stability are also discussed here. Several numerical examples are tested to validate the theoretical results in this work.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
不怕困难发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
炼丹发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
5秒前
寻123发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
taoyanaojiao完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
Ava应助hanghang采纳,获得10
8秒前
11秒前
慕青应助炼丹采纳,获得30
11秒前
YKX完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
swx完成签到,获得积分10
12秒前
来福发布了新的文献求助10
13秒前
成就的蓝发布了新的文献求助10
13秒前
西红柿完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.2应助赵医生采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
orixero应助小陈采纳,获得10
16秒前
路见不平发布了新的文献求助30
17秒前
西红柿发布了新的文献求助10
18秒前
行者风完成签到,获得积分10
18秒前
Jin发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
彭于晏应助大力的鱼采纳,获得10
20秒前
安琪完成签到,获得积分10
20秒前
oc芊芊完成签到,获得积分20
20秒前
不怕困难完成签到,获得积分10
21秒前
lyy发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
23秒前
trust关注了科研通微信公众号
23秒前
24秒前
24秒前
美好的莫英完成签到,获得积分10
25秒前
F0xEr发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6506434
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8300216
关于积分的说明 17718420
捐赠科研通 5606839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2920772
邀请新用户注册赠送积分活动 1897902
关于科研通互助平台的介绍 1760301