强竞争条件下扩散 Lotka-Volterra 系统中双稳态 traveling wave 的传播速度
偏微分方程分析
2025-10-17 v1 种群与进化
摘要
我们研究了在强竞争条件下，经典两组分扩散 Lotka-Volterra 系统中双稳态 traveling wave 的传播速度。从生态学角度看，传播速度的符号决定了两种物种之间竞争的长期结果，从而在预测外来物种入侵到居住在本土物种栖息地的成功或失败方面发挥核心作用。通过比较论证，我们建立了确定传播速度符号的充分条件，进一步细化了先前已知的结果。特别地，我们指出，在对称情况下（即两种物种仅在扩散率上有所不同），更快的扩散者在比以前更广泛的参数范围内占据优势。此外，我们演示了在种间竞争系数差异显著时，竞争结果不能通过调整扩散率或增长率来逆转。这些发现为分析入侵动力学提供了严谨的理论框架，为入侵成功或失败提供了更精确的判据。
引用
@article{arxiv.2510.14311,
title = {Propagation speed of traveling waves for diffusive Lotka-Volterra system with strong competition},
author = {Ken-Ichi Nakamura and Toshiko Ogiwara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14311},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 2 figures