几何形状对由Fisher-KPP方程启发的移动边界问题中的生存和灭绝的影响
摘要：Fisher-Stefan模型对于生物入侵问题，在解决Fisher-KPP方程的基础上，其边界根据Stefan条件进行演化。Fisher-Stefan模型改善了标准Fisher-KPP模型在生物入侵中的两个实际限制。首先，与Fisher-KPP方程不同，Fisher-Stefan模型的解具有紧支集，使得能够明确定义已占据区域与未占据区域之间的界面。其次，Fisher-Stefan模型允许解中种群灭绝，而在Fisher-KPP方程中不可能。先前的研究表明，在一维笛卡尔或径向对称几何中，Fisher-Stefan模型中的种群存活或灭绝取决于临界长度。然而，对于一般的二维区域，存活和灭绝行为尚未探索。我们结合分析和水平集数值模拟Fisher-Stefan模型，来研究矩形初始条件下的存活和灭绝条件。我们表明，仅仅将临界长度条件推广为二维中的临界面积是不够的。相反，需要了解区域几何形状才能确定种群是否存活或灭绝。
作者：Alexander K. Y. Tam and Matthew J. Simpson
论文ID：2201.06215
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2022-06-22