基于线性偏好权衡的浮游生物捕食者 - 猎物系统中猎物转换参数的推断
动力系统
2018-09-19 v2 适应与自组织系统
种群与进化
摘要
我们构建了两个常微分方程模型，描述捕食者自适应地捕食两种猎物类型的情形，并评估了这些模型拟合淡水浮游生物数据的能力。我们通过两种方式对捕食者从一种猎物切换到另一种猎物的行为进行建模：(1) 使用双曲正切函数进行平滑切换；(2) 引入一个参数作为系统变量，该参数在切换边界处发生突变，并与种群动力学耦合。我们进行了线性稳定性分析，采用近似贝叶斯计算 (ABC) 结合种群蒙特卡洛 (PMC) 方法拟合模型参数，并将模型预测与在德国 - 瑞士 - 奥地利边境康斯坦茨湖 (Lake Constance) 收集的纤毛虫捕食者及其两类藻类猎物的数据进行了定量比较。结果表明，当平滑过渡足够陡峭时，两个模型均能很好地拟合数据，这支持了在此情景下将猎物切换行为简化为不连续行为的假设。因此我们得出结论：猎物切换可能是康斯坦茨湖春季观测到的纤毛虫 - 藻类动力学的一种机制性解释，但这些数据无法区分不同模型中所编码的猎物切换细节。
引用
@article{arxiv.1610.07094,
title = {Inferring parameters of prey switching in a plankton 1 predator--2 prey system with a linear preference tradeoff},
author = {Sofia H. Piltz and Lauri Harhanen and Mason A. Porter and Philip K. Maini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.07094},
year = {2018}
}