季节强度与突变性对捕食者-猎物动态的影响
种群与进化
2020-12-15 v1
摘要
生态学中的耦合动力系统已知会对其参数的季节性强迫作出多种动力学行为响应，从季节循环到混沌不等。季节强迫主要被建模为正弦波，但季节间的过渡往往更为突然。一些研究提及了其结果对强迫信号形状的鲁棒性，却未作详细分析。因此，季节强迫的形状是否及如何影响耦合动力系统的动力学仍不清楚，而突变的季节过渡在生态系统中十分普遍。为提供部分解答，我们通过探究季节强迫两个特征——信号幅度（经典上唯一被研究的）与信号形状（突变或正弦）——的联合效应，对捕食者-猎物群落对强迫信号形状的动力学响应进行了数值分析。我们考虑了线性与饱和功能响应，并聚焦于捕食者发现率的季节强迫，该率随环境条件和猎物逃避捕食的能力而变化。我们的数值结果强调，相比正弦波，更突变的季节强迫主要在更低强迫强度下改变种群波动幅度并触发倍周期分岔以及混沌的出现。控制强迫信号的方差可缓解此趋势但无法完全抑制，这表明方差并非影响群落动力学的季节强迫形状的唯一特征。尽管理论研究使用正弦波作为季节性表示或可正确预测分岔序列，但应用研究有理由实施尽可能真实的季节强迫，以对群落动力学作出精确预测。
引用
@article{arxiv.2012.07608,
title = {The effect of seasonal strength and abruptness on predator-prey dynamics},
author = {Alix M. C. Sauve and Rachel A. Taylor and Frédéric Barraquand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07608},
year = {2020}
}