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具有猎物阿利效应的捕食者-猎物系统中的多重极限环与异宿环

动力系统 2020-07-15 v1

摘要

猎物中强阿利效应与弱阿利效应之间的转换在生态学中提供了一种简单的体制转移。环境恶化会将弱阿利效应转变为强阿利效应。本文中,我们研究了 Holling IV 型功能反应与强、弱阿利效应之间的相互作用。所考察的模型呈现出复杂的动力学和高余维分岔。特别地,我们完整分析了余维 3 的零斜率尖点分岔、零斜率鞍点分岔和退化 Hopf 分岔,并证明了同宿环与异宿环的存在性。值得注意的是,这是首次在具有阿利效应的捕食者-猎物模型中发现三个极限环。结果表明,强阿利效应使种群动力学失稳、诱发更多体制转移、降低两物种的建立可能性、增加生态系统崩溃的脆弱性,而相较于无阿利效应系统,弱阿利效应促进了捕食者与猎物间的持续振荡。本文发展的理论为理解自然系统中的捕食者-猎物相互作用与物种生物多样性提供了坚实基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.06806,
  title  = {Multiple Limit Cycles and Heteroclinic Loops in a Predator-prey System with Allee Effects in Prey},
  author = {Alessandro Arsie and Chanaka Kottegoda and Chunhua Shan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06806},
  year   = {2020}
}