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大型植物-传粉者随机网络的连续极限及其若干应用

概率论 2025-08-27 v3 偏微分方程分析 种群与进化

摘要

我们通过二部图研究了一个相互作用的植物与传粉者物种的随机个体模型:每个物种是图的一个节点,边代表一对物种之间的相互作用。系统的动力学取决于种间和种内相互作用:昆虫传粉提高了植物的繁殖率,但存在可能增加植物死亡率的代价,具体取决于传粉者的密度。传粉者的繁殖率通过从植物获取的资源而增加。每个物种以对应其泛化程度的性状为特征。该性状决定了相互作用图的结构以及物种间交换的资源量。我们的模型特别包含了嵌套或模块化网络。当种群很大或图稠密且可被图子(graphon)替代时,我们建立并研究了该随机测度值过程由常微分方程组或积分微分方程组给出的确定性近似。我们研究了这些极限的长时间行为,并建立了中心极限定理以量化离散随机个体模型与确定性近似之间的差异。最后,通过研究相互作用网络的连续极限及所得的偏微分方程,我们表明嵌套的植物-传粉者群落预计将坍缩为单一植物与传粉者物种对的共存。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.05219,
  title  = {Continuous limits of large plant-pollinator random networks and some applications},
  author = {Sylvain Billiard and Hélène Leman and Thomas Rey and Viet Chi Tran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05219},
  year   = {2025}
}