捕食者干扰对生物防治的影响：再探广谱捕食者的“悖论”
种群与进化
2015-10-27 v1 偏微分方程分析
摘要
生物防治中一个有趣的难题是质疑广谱捕食者作为生物防治媒介的效率。理论表明，广谱捕食者不适合作为生物防治媒介，主要原因是相互干扰。然而实地证据表明，它们在调节害虫密度方面实际上相当有效。在这项工作中，我们为这一悖论提供了一个合理的解答。我们分析了一个三物种模型，其中将广谱顶级捕食者作为生物防治手段引入生态系统，以控制中级捕食者的种群数量，而中级捕食者又捕食某猎物种群。我们证明，仅引入捕食者干扰就可能导致顶级捕食者方程的解在有限时间内爆破，而在无干扰的情况下则存在全局解。这一结果表明，干扰实际上可能导致顶级捕食者的种群爆炸，使其能够控制目标物种，从而证实了最近的实地证据。我们的结果也可能部分解释了某些最初出于生物防治目的而引入的物种的种群爆炸现象，例如澳大利亚的蔗蟾蜍（\emph{Bufo marinus}），它现在发挥着广谱顶级捕食者的作用。我们还展示了模型中的 Turing 不稳定性和时空混沌。最后，我们研究了时滞效应。
引用
@article{arxiv.1510.07296,
title = {Predator interference effects on biological control: The "paradox" of the generalist predator revisited},
author = {Suman Bhowmick and Emmanuel Quansah and Aladeen Basheer and Rana D. Parshad and Ranjit Kumar Upadhyay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.07296},
year = {2015}
}