元种群网络的生态可持续划分
动力系统
2018-04-25 v2 种群与进化
摘要
一个稳定种群网络难以在不引发任何生态后果的情况下被中断。斑块间的通信阻断可能使生态网络中的种群失稳。本文研究构建一条穿过元种群栖息地的“安全割集”，使种群保持稳定的问题。我们将动力系统稳定性分析与图划分算法相结合以应对该问题。当图各分量的代数连通性强于相应分量中所有空间局部不稳定性时，若存在此类安全构造，方法即可找到。空间离散斑块（图节点）上的种群动态及其与他斑块的空间通信被建模为反应-扩散系统。通过逆转Turing不稳定性思想，发现划分后系统的稳定性条件依赖于元种群的局部动态与图拉普拉斯矩阵的Fiedler值。这导出了在划分后图网络稳定前提下移除图边的充要条件。我们提出了一种启发式对分图划分算法，并以实例阐释理论结果。
引用
@article{arxiv.1801.03673,
title = {Ecologically Sustainable Partitioning of a Metapopulations Network},
author = {Dinesh Kumar and Jatin Gupta and Soumyendu Raha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.03673},
year = {2018}
}