Stochastic periodic solution of a non-autonomous toxic-producing phytoplankton allelopathy model with environmental fluctuation
Stochastic periodic solution of a non-autonomous toxic-producing phytoplankton allelopathy model with environmental fluctuation
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环境波动下非自主产毒浮游植物化感作用模型的随机周期解
DOI：
10.1016/j.cnsns.2016.08.013
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发表时间：
2017-03
影响因子：
3.9
通讯作者：
Tonghua Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu Zhao;Sanling Yuan;Tonghua Zhang
浮游植物化感作用是浮游植物之间相互作用的一种生态现象。在随机波动环境中，有害藻华的周期性爆发是否与化感作用有关，是近年来研究的热点。在本文中，我们对具有环境波动的非自主产毒浮游植物化感作用模型特别感兴趣。对于该模型，首先考虑了整体正解和边界周期解的存在性。然后，利用Khasminskii方法和Lyapunov函数，给出了非平凡正随机周期解存在的充分条件。结果表明，化感效应在随机周期解的存在中起着重要的作用，例如，它可以导致有害藻华循环爆发的峰值降低。数值模拟支持了我们的理论结果。
Phytoplankton allelopathy is an ecological phenomenon that concerns the interaction among toxic-producing phytoplankton. Recently, researchers pay great attention to whether the cyclic outbreaks of the harmful algal blooms are related with the allelopathy in a random fluctuating environment. In this paper, we are particularly interested in a non-autonomous toxic-producing phytoplankton allelopathy model with environmental fluctuation. For the model, we first consider the existence of the global positive solution and the boundary periodic solution. Then, by using Khasminskii’s method and Lyapunov function, we derive the sufficient conditions for the existence of the nontrivial positive stochastically periodic solution. Our results show that the allelopathic effect plays an important role in the existence of the stochastic periodic solution, for example it can lead to the decrease of the peaks of the cyclic outbreaks of the harmful algal blooms. Numerical simulations are carried out to support our theoretical results.
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