耦合消费 - 资源对中的唤醒振荡

本文涉及基于类似恒化器方程的两个相互作用的消费 - 资源对，假设资源的动力学明显慢于消费者的动力学。两种不同时间尺度的存在使得能够对问题进行相当完整的分析。这是通过将耦合系统中的消费者和资源分别视为快尺度变量和慢尺度变量，随后在这些变量的快、慢相平面中考虑其发展，仿佛它们是独立的一样来完成的。当未耦合时，每对都具有唯一的渐近稳定稳态，且无自持振荡行为（尽管允许围绕平衡点的阻尼振荡）。当消费 - 资源对通过消费者的直接相互抑制而弱耦合时，整个系统表现出自持弛豫振荡，其周期可能显著长于任一对的固有弛豫时间。研究表明，模型方程充分描述了性质截然不同的局部关联消费 - 资源系统：种间干扰竞争下的生物种群以及通过腔损耗耦合的激光器。