具有淬火随机相互作用和饱和非线性响应的广义 Lotka-Volterra 系统
种群与进化
2026-02-03 v2
摘要
具有淬火随机相互作用的广义 Lotka-Volterra（GLV）方程已被广泛用于研究复杂生态系统的稳定性和动力学。然而，标准的线性相互作用模型存在病理性的无界增长问题，尤其是在强合作或异质性条件下。本工作通过引入 Monod 型饱和非线性响应到 GLV 框架中来解决这一限制。利用动力学平均场理论（Dynamical Mean Field Theory），我们推导了唯一不动点相中物种丰度分布的解析表达式，并展示了无界动力学的抑制。数值模拟揭示了多重吸引子相中丰富的动力学结构，包括高维混沌与低波动率区域之间的转变，该转变由相互作用对称性支配。这些发现为无序生态系统模型提供了更具生态现实性的基础，并强调了非线性和对称性在塑造大型生态群落的多样性和韧性中的作用。
引用
@article{arxiv.2506.04056,
title = {Generalized Lotka-Volterra systems with quenched random interactions and saturating nonlinear response},
author = {Marco Zenari and Francesco Ferraro and Sandro Azaele and Amos Maritan and Samir Suweis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04056},
year = {2026}
}