扩散-趋化土売碳动力学的暂态不稳定性与图案

我们研究了细菌和土売碳动力学中的趋化模型图案形成，作为transient dynamics可导致图案形成发生于Turing不稳定范数之外的示例系统。我们采用对non-spatial和spatial动力学的细致分析、稳定性分析和数值continuation，揭示了该系统图案形成潜力的详细方面。除了在Turing不稳定参数区间内的图案形成外，空间系统的反应本身也可导致一系列参数：在这些参数下，空间均匀态是渐近稳定的，但 exhibits transient growth，可诱导图案形成。我们表明，这发生在次临界Turing分岔的bistable区域中。值得注意的是，这些bistable区域在二维空间中出现，但在一维域中不出现，这表明几何、暂态增长与多稳定图案的形成之间存在重要的interplay。我们讨论了本分析对细菌土売有机碳系统以及更广泛的反应-传输建模的意义。