气候变化对捕食者-猎物动态的影响

在本研究中，我们考察气候变化对捕食者-猎物种群动态的影响。捕食者与猎物的相互作用由常微分方程（ODE）框架下带Allee效应的可变领地（VT）模型描述。在该ODE框架中，气候影响被建模为一个外生驱动因子，影响猎物的增长率。从数学上看，此外生驱动因子是一个时间的函数，即气候函数，描述气候的有利程度，尺度为$-1$到$+1$。气候变化有多种效应；本工作聚焦于气候变率的变化，特别是好年与坏年之间切换速率的下降。关于捕食者-猎物种群，我们聚焦于导致灭绝的条件。我们开发了一款高性能软件工具，以允许在高度细节上系统性地探索广泛的气候情景。我们的结果表明，捕食者-猎物系统对伴随从好生长年到坏生长年切换而出现的增长率急剧下降十分敏感。这种负向变化的幅度及其持续时间是关键因素，但更重要的是，在捕食者-猎物周期中发生这一负向变化的时刻对物种的生存至关重要。