空间在资源利用中的作用

为了理解空间在生态群落中的作用——其中每个物种产生某种类型的资源，并具有利用自身物种和其他物种所产生资源的不同能力——我们对一个相互作用粒子系统及其平均场近似进行了比较研究。在广泛的参数值范围内，我们通过解析和数值方法表明，空间模型得出的预测与其非空间对应物显著不同，这表明使用平均场方法来描述个体仅进行局部相互作用的群落的演化是无效的。在双物种群落中，当两个物种通过产生对自身更有利的资源进行竞争，或者通过产生对对方更有利的资源进行合作时，模型之间会出现分歧。特别地，虽然在平均场近似中，两个物种当且仅当合作时才能共存，但以局部相互作用形式引入空间可能会阻止共存，即使在合作群落中也是如此。引入更多物种后，合作不再是促进共存的唯一机制。我们证明，在三物种群落中，共存要么源于全局合作行为，要么源于石头-剪刀-布类型的相互作用，要么源于这些动力学的混合，这尤其排除了两个物种竞争的所有情况。