耦合种群的灭绝与非高斯噪声下的稀有事件动力学
统计力学
2021-08-11 v5 生物物理
摘要
自然种群的存续可能深受随空间与时间变化的环境条件影响。我们考察一个栖息于两个由迁移耦合的位置（斑块）的种群，其中局部条件随时间波动。我们报告两项发现。首先，我们发现不同于许多其他系统中的稀有事件，此处导致稀有灭绝事件的历史并非由单一路径主导。我们发展了相应框架，其结果为标准鞍点法与处理长时间内非典型平均稀有事件的 Donsker-Varadhan 形式主义的混合。它提供了导致该稀有事件的历史统计的详细描述。该框架适用于一类由非高斯噪声驱动的系统的稀有事件。其次，将此框架应用于种群动力学模型，我们发现其灭绝行为中一种新颖的相变。引人注目的是，一个作为汇（个体死亡多于出生）的斑块，即便通常降低种群规模与增长率，却仍能降低灭绝概率。
引用
@article{arxiv.2009.07787,
title = {Extinctions of coupled populations, and rare-event dynamics under non-Gaussian noise},
author = {Tal Agranov and Guy Bunin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07787},
year = {2021}
}