广义捕食者与专性捕食者竞争共同猎物的三时间尺度模型中的复杂振荡模式
动力系统
2022-11-02 v1 种群与进化
摘要
在本文中，我们建立并分析了一个模型，研究在具有三个时间尺度的两营养级生态系统中，专性捕食者、广义捕食者与其共同猎物之间的相互作用。我们假设猎物在较快时间尺度上演化，而专性与广义捕食者分别在慢与超慢时间尺度上演化。以广义捕食者的捕食效率作为主要变化参数，以其食谱中由所研究猎物物种构成的比例作为次要参数，我们得到了丰富而有趣的动力学行为，包括弛豫振荡、混合模式振荡（MMOs）、亚临界椭圆爆发模式、环面鸭解与混合型环面鸭解。通过将时间尺度归为两类并利用类间的时间尺度分离，我们应用一快两慢与两快一慢分析技术来深入理解其动力学。利用奇异子系统的几何性质与流，结合对完整系统的分支分析与数值延拓，我们对振荡动力学进行了分类，并讨论了从一类动力学到另一类的转变。该模型中观察到的振荡模式类型在具有三时间尺度的种群模型中是新颖的；其中一些在定性上类似于小型哺乳动物与昆虫的自然周期。此外，展现出环面鸭解、混合型环面鸭解，以及经历延迟失稳、在自相交临界流形的某一不变片附近、于被吸引至相邻吸引片之前即发生的混合模式振荡的振荡动力学，此前在三时间尺度模型中未见报道。
引用
@article{arxiv.2209.12149,
title = {Complex oscillatory patterns in a three-timescale model of a generalist predator and a specialist predator competing for a common prey},
author = {Susmita Sadhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12149},
year = {2022}
}