恶劣与无序环境中的物种存活与标度律
种群与进化
2018-10-25 v2
摘要
在本工作中，我们研究了在恶劣与无序环境下单物种存活的概率。该环境中的种群动力学由 Fisher 方程建模，其特征为平均增长率为负，除了一些可能支持生命的随机空间分布斑块。我们特别关注存活概率的相图以及临界尺寸问题，即在长时间动力学中存活所需的最小斑块尺寸。我们提出将临界斑块尺寸的度量定义为正比于线性化 Fisher 动力学最大特征值对应特征向量的参与率 (PR)。对于一维系统和分形 Peano 盆地这两种拓扑，我们获得了（灭绝-存活）相图以及临界斑块尺寸的概率分布函数 (PDF)。我们表明，这两种拓扑具有相同的定性特征，但分形拓扑需要更高的空间涨落以保证物种存活。我们进行了有限尺寸标度分析并获得了相关的标度指数。此外，我们表明，对于一维情况，临界斑块尺寸的 PDF 在模型参数（扩散、增长率等）方面具有普适形状。相比之下，扩散系数对分形 Peano 盆地临界斑块尺寸的 PDF 有显著影响，且不遵循与一维情况相同的标度律。
引用
@article{arxiv.1607.06225,
title = {Species survival and scaling laws in hostile and disordered environments},
author = {Rodrigo P. Rocha and Wagner Figueiredo and Samir Suweis and Amos Maritan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.06225},
year = {2018}
}
备注
20 pages, 5 Figures