为进一步拓宽师生学术视野,深化对数学建模在种群动态研究领域应用的理解,9月25日下午,数理学院特邀杭州师范大学数学与统计学院宋永利教授,在崇文楼A501会议室以种群动态的数学建模与分岔分析为题,开展了一场学术讲座。学院相关专业教师、研究生及高年级本科生共同聆听了此次讲座,讲座由学院副院长红兰主持。

讲座的核心环节聚焦于贻贝-藻类模型(Mussel-Algae Model)的稳定性与分岔分析。宋永利介绍了该模型的生态背景——贻贝通过摄食藻类生长,而藻类浓度受潮汐流动与贻贝捕食共同影响,进而展示了该模型的无量纲化方程组。通过线性化分析,他明确了边界平衡点与正平衡点的稳定性条件,指出当参数满足特定范围时,正平衡点会因时滞或扩散效应发生霍普夫分岔或图灵分岔。借助中心流形定理与规范形理论,他进一步推导了图灵-霍普夫分岔的规范形,通过数值模拟揭示了分岔点附近三类稳定模式:空间非齐次定态、空间齐次周期解与空间非齐次周期解,并展示了不同参数区域下模式间的转换过程,如“不稳定空间非齐次定态向稳定空间齐次周期解过渡”“空间齐次周期解向空间非齐次周期解演变”等,让在场师生直观感受到种群动态的复杂非线性特征。随后,宋永利与在场师生展开热烈互动,他分享了自身的研究经验与心得,鼓励青年学者与学生要注重“数学理论与生态实际的结合”,在建模过程中既要追求严谨性,也要关注模型的生物学意义。
此次讲座内容丰富、逻辑严谨,兼具理论深度与实践价值,不仅系统呈现了种群动态数学建模的前沿成果,更展现了数学工具在解决生态科学问题中的强大力量。数理学院将继续搭建高水平学术交流平台,邀请更多领域内专家学者开展讲座与合作,助力师生提升学术素养与科研能力,推动数学学科与生态、环境等交叉领域的研究发展。