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LPAA 模型三元螟虱生长动力学:关于种群混沌的洞见

种群与进化 2024-11-25 v1 动力系统

摘要

谷螟虱 (属 Tribolium) 长期以来作为理解生态学研究中种群动力学的模型生物而受到广泛关注。一个丰富且严谨的研究体系已确立了谷螟虱在数学生物学领域的地位。最有趣的结果之一是诱导实验室谷螟虱种群混沌,其中使用已建立的 LPA (幼虫-蛹-成虱) 模型来指导导致混沌的实验因素。然而,混沌是否为谷螟虱的内在属性仍是一个悬而未决的问题。受新实验数据启发,我们通过将成虱种群分层为新出现的成虱和成熟的成虱,并将贪食建模为成熟成虱的函数来扩展 LPA 模型。我们将模型拟合到幼虫、蛹和成虱种群的纵向数据,以展示模型复现谷螟虱瞬态动力学的能力。我们对平凡态和正 steady 状态进行局部和全局稳定性分析,并数值探索分岔和极限循环。我们的结果表明,尽管混沌是可能的,但在来自实验的参数范围内,这是一种罕见现象,可能由媒介变化和种群数码学引起。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14603,
  title  = {Dynamics of an LPAA model for Tribolium Growth: Insights into Population Chaos},
  author = {Samantha J. Brozak and Sophia Peralta and Tin Phan and John D. Nagy and Yang Kuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14603},
  year   = {2024}
}

备注

22 pages, 10 figures