周期性驱动的循环竞争物种群体中靶波的出现

我们研究了一个循环捕食者-猎物模型中靶波的出现，该模型在方形晶格中心的一个小区域内引入了三种竞争物种的周期性流。该周期性流充当起搏器，试图将其节律强加于三种物种的整体时空演化之上。我们表明，起搏器能够成核靶波，这些靶波最终扩散到整个群体，根据三种物种的迁移率和局部流的振荡周期，可以区分出导致这一现象的三种路径。首先，靶波可能由于周期性流与空间网格上三种物种密度振荡之间的同步化而出现。第二种路径与第一种类似，区别在于同步化仅间歇性地发生。最后，当起搏器的频率远高于表征三种物种整体密度振荡的频率时，实现通往靶波的第三种路径。通过将迁移率和流的频率视为可变参数，我们从而深入理解了在由循环竞争物种支配的系统中，局部与全局动力学相互作用所产生的模式形成机制。