基于随机微分方程的捕食者-猎物动力学建模：集体狩猎与非线性捕食效应
种群与进化
2025-10-13 v1 动力系统
摘要
我们使用基于随机微分方程（SDE）的粒子级模型研究水生环境中的捕食者-猎物学校相互作用，模型中包含吸引、排斥、对齐以及环境噪声。考察了两种捕食策略——中心攻击和最近攻击——对猎物生存率、捕食者效率以及群体动力学的影响。仿真结果揭示了多样化的涌现行为，如猎物的分散与重新聚集、周期性捕食伴随集体防御以及捕食者围捕。结果表明，集体狩猎相对于孤立攻击可提高捕获效率，但当捕食者群体规模超过临界值后，由于捕食者内部竞争，益处会逐渐下降。本工作提供了关于合作捕食的新见解，并引入了一个可generalize的SDE框架用于分析捕食者-猎物相互作用。
引用
@article{arxiv.2510.08642,
title = {Modeling Predator-Prey Dynamics with Stochastic Differential Equations: Patterns of Collective Hunting and Nonlinear Predation Effects},
author = {Junyi Qi and Ton Viet Ta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08642},
year = {2025}
}