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随机植物--土壤有机质模型的稳态分布及数值方法研究

摘要土地荒漠化是一个重大的全球性环境问题,不仅减少了人类的生存活动空间,而且恶化了发展环境,加剧了贫困,危害到社会稳定.土地荒漠化及其造成的土地沙化严重制约了当前人类的生存和发展,以及中国经济和社会的可持续发展.为了能够体现出生态模型的真实有效性,广大研究学者将复杂的自然环境因素加入到了生态模型之中.在本文我们以植物、土壤有机质为研究对象,建立具有随机项的植物-土壤有机质模型,开展以下两个方面的研究:<br>  1.由于植物-土壤有机质模型的解析解很难得到.为了预测植被和土壤有机质的密度在一定时间的变化规律,需要构造一种有效的数值算法.由于现有的方法不能保持数值解的正性.为了获得随机植物模型的计算结果,我们推广了传统的Euler Maruyama方法,建立了一个具有随机干扰的植物-土壤有机质模型的Balanced implicit method数值方法,同时证明了平衡隐式法的收敛性.最后,通过数值实验验证了BIM方法的有效性.<br>  2.通过构造合适的Lyapunov函数,研究了随机植物-土壤有机质模型解的正性以及存在唯一性,给出了稳态分布存在的充分条件并证明了系统存在唯一的遍历的平稳分布.最后,通过数值模拟验证了理论结果.

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导师 高建国
学位信息:
北方民族大学 数学 应用数学(硕士) 2023年
分类号 Q141
发布时间 2023-09-01
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