×

随机扩散对竞争排斥的影响——综述。 (英语) Zbl 1437.92097号

小结:在面临竞争性排斥的风险时,高分散率是否提供了竞争优势?直到今天,理论文献还不能完全概括地回答这个问题。本文主要研究两个种群的最简单数学模型,这两个种群仅在扩散能力上存在差异,并且其一维区域在空间上是分离的。虽然这两个地区之间的边界运动总体上仍不明确,但文献中调查的所有案例都一致:要么边界由于环境的异质性而根本不移动,要么快速扩散器追逐缓慢扩散器。与直觉相反,最好是随机探索敌方领土,即使这意味着极有可能导致一些人死亡,而不是“保持团结”。这与中间竞争案例的著名结果直接矛盾,强调了竞争强度的重要性。总的来说,大局仍不明朗,关于扩散的最佳策略仍不明确。提出了几个值得特别关注的未决问题。

MSC公司:

92D25型 人口动态(一般)
35C07型 行波解决方案
92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
92-02 与生物学有关的研究博览会(专著、调查文章)

软件:

倍频程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 首席执行官Alzahrani。;戴维森,F.A。;Dodds,N.,《近简并双稳态竞争模型中的行波》,数学。模型。自然现象。,5, 5, 13-35 (2010) ·Zbl 1202.35019号
[2] 首席执行官Alzahrani。;戴维森,F.A。;Dodds,N.,《逆转双稳态系统中的入侵》,J.Math。生物学,65,6-7,1101-1124(2012)·Zbl 1257.35025号
[3] Amarasekare,P.,《空间结构环境中的竞争共存:综合》,Ecol。莱特。,6, 12, 1109-1122 (2003)
[4] 鲍,X。;Wang,Z.C.,周期双稳Lotka-Volterra竞争系统的时间周期行波的存在性和稳定性,J.Differ。Equ.、。,255, 8, 2402-2435 (2013) ·Zbl 1371.35017号
[5] 项目管理标识号:21828986
[6] Bénichou,O。;Loverdo,C。;莫罗,M。;Voituriez,R.,《间歇性搜索策略》,修订版。物理。,83,1,81-129(2011)
[7] -44 ·Zbl 1348.35105号
[8] Berestycki,H。;Hamel,F.,周期性可激发介质中的波前传播,Commun。纯应用程序。数学。,55, 8, 949-1032 (2002) ·Zbl 1024.37054号
[9] Berestycki,H。;Hamel,F.,反应扩散方程的广义行波,非线性偏微分方程的观点,446101-123(2007),Amer。数学。佛罗里达州普罗维登斯Soc·Zbl 1200.35169号
[10] Berestycki,H。;Hamel,F.,《广义跃迁波及其性质》,Commun。纯应用程序。数学。,65, 5, 592-648 (2012) ·Zbl 1248.35039号
[11] Berestycki,H。;哈默尔,F。;Roques,L.,《周期性碎片化环境模型的分析》。I.物种持久性,数学杂志。《生物学》,51,1,75-113(2005)·Zbl 1066.92047号
[12] Berestycki,H。;哈默尔,F。;Roques,L.,《周期性碎片化环境模型的分析》。二、。生物入侵和脉动移动前沿,J.Math。Pures应用程序。(9), 84, 8, 1101-1146 (2005) ·Zbl 1083.92036号
[13] 项目管理标识号:30794454
[14] Boeye,J。;库比什,A。;Bonte,D.,栖息地结构调解了空间隔离,因此共存,Landsc。经济。,29, 4, 593-604 (2014)
[15] 伯恩,T。;阿蒙森,P.-A。;Sparrow,A.,入侵后的竞争性排斥?,生物入侵,10,3,359-368(2008)
[16] Brown,J.H.,两种花栗鼠之间的竞争排斥机制,生态学,52,2,305-311(2011)
[17] 坎特雷尔,R.S。;Cosner,C。;Yu,X.,在有界区域扩散中个体变异的种群动力学,J.Biol。动态。,1288-317年12月1日(2018年)·Zbl 1447.92329号
[18] R.S.Cantrell,C.Cosner,X.Yu,《异质环境中个体扩散变异的种群:与简单扩散种群的动态和竞争》,预印本(2019年)·Zbl 1451.92250号
[19] 坎特雷尔,S。;Cosner,C。;Ruan,S.,《空间生态学》(2009),CRC出版社
[20] Carrère,C.,《优化体外化疗以避免耐药肿瘤》,J.Theoret。生物学,413,24-33(2017)·Zbl 1368.92081号
[21] Carrère,C.,两种竞争扩散系统的扩散速度,J.Differ。Equ.、。,264, 3, 2133-2156 (2018) ·Zbl 1432.35112号
[22] 舞者E.N。;王凯。;Zhang,Gross-Pitaevskii方程的极限方程和S.Terracini猜想,J.Funct。分析。,262, 3, 1087-1131 (2012) ·Zbl 1242.35119号
[23] 除雾器,M。;卡莫娜·方丹,C。;Korolev,K.S。;Xavier,J.B.,《人口扩张边缘的进化》,《美国国家》,194,3,291-305(2019)
[24] Dockery,J。;Hutson,V。;Mischaikow,K。;Pernarowski,M.,《缓慢扩散速率的演变:反应扩散模型》,J.Math。《生物学》,37,1,61-83(1998)·Zbl 0921.92021号
[25] Dreher,M.,无界域中强交叉扩散人口模型的分析,Proc。罗伊。Soc.爱丁堡教派。A、 138、4、769-786(2008)·Zbl 1157.35056号
[26] L.-J.Du,W.-T.Li,S.-L.Wu,周期性栖息地中具有平流的双稳态Lotka-Volterra竞争系统的脉动前沿,ArXiv电子印刷品(2018)。
[27] 德巴雷,F。;Lenormand,T.,距离限制扩散促进了栖息地边界的共存:重新考虑竞争排斥原则,Ecol。莱特。,14, 3, 260-266 (2011)
[28] J.W.Eaton,D.Bateman,S.Hauberg,R.Wehbring,GNU Octave 5.1.0版手册:数值计算的高级交互语言,2019年。
[29] Fisher,R.A.,优势基因的发展浪潮,Ann.Eugen。,7, 4, 355-369 (1937)
[30] Gardner,R.A.,竞争模型行波解的存在性和稳定性:度理论方法,J.Differ。等式。,44, 3, 343-364 (1982) ·Zbl 0446.35012号
[31] 加特纳,J。;Freidlin,M.I.,《周期性和随机介质中浓度波的传播》,Dokl。阿卡德。诺克SSSR,249,3,521-525(1979)
[32] 巴尔的摩
[33] 吉尔平,M.E。;Ayala,F.J.,《全球增长与竞争模型》,Proc。国家。阿卡德。科学。,70, 12, 3590-3593 (1973) ·Zbl 0272.92016号
[34] Girardin,L.,周期介质中的竞争:i–脉动前沿的存在性,离散连续动力系统序列号。B、 22、4、1341-1360(2017)·Zbl 1360.35012号
[35] Girardin,L。;Nadin,G.,《扩散和强竞争系统的行波:相对运动性和入侵速度》,《欧洲应用杂志》。数学。,26, 4, 521-534 (2015) ·兹比尔1375.92049
[36] Girardin,L。;Nadin,G.,周期性介质中的竞争:II-脉动前沿的隔离极限和“团结不是力量”类型的结果,J.Differ。Equ.、。,265, 1, 98-156 (2018) ·兹比尔1391.35052
[37] Girardin,L。;Zilio,A.,周期介质中的竞争:III-分离周期共存态的存在性和稳定性,J.Dyn。不同。埃克。(2019)
[38] Giuggioli,L。;Bartumeus,F.,《动物运动、搜索策略和行为生态学:跨学科的前进之路》,J.Anim。经济。,79, 906-909 (2010)
[39] 郭建生。;Lin,Y.C.,Lotka-Volterra竞争扩散系统的波速符号,Commun。纯应用程序。分析。,2083-2090年5月12日(2013年)·Zbl 1267.35064号
[40] 海因策,S。;Schweizer,B.,简并反应扩散系统的蠕变前沿,非线性,18,62455-2476(2005)·Zbl 1083.35047号
[41] S.Heinze,B.Schweizer,H.Schwetlick,简并反应扩散系统中前沿解的存在性,预印本(2004)。
[42] Hutridorga,H。;Venkataraman,C.,《生态学中的异质性和激烈竞争》,《欧洲应用杂志》。数学。,1-25(2018年)·Zbl 1430.92126号
[43] Hutson,V。;马丁内斯,S。;Mischaikow,K。;Vickers,G.T.,《扩散的进化》,J.Math。《生物学》,47,6,483-517(2003)·Zbl 1052.92042号
[44] Hutson,V.公司。;Mischaikow,K。;Poláčik,P.,《异质时间周期环境中扩散速率的演变》,J.Math。《生物学》,43,6,501-533(2001)·Zbl 0996.92035号
[45] 沿着Volterra和Lotka的小径,La Matematica per il 3+2·Zbl 1305.92003年
[46] Kanon,Y.,竞争扩散方程行波传播速度的参数依赖性,SIAM J.Math。分析。,26, 2, 340-363 (1995) ·Zbl 0821.34048号
[47] Kanon,Y。;Yanagida,E.,竞争扩散方程中非恒定稳定平衡的存在性,广岛数学。J.,23,1,193-221(1993)·Zbl 0823.35090号
[48] Kimura,M.,关于保持数量性状遗传变异性的随机模型,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,54,3,731-736(1965)·Zbl 0137.14404号
[49] Kishimoto,K。;Weinberger,H.F.,凸域上某些反应扩散系统稳定平衡的空间齐性,J.Differ。Equ.、。,58, 1, 15-21 (1985) ·Zbl 0599.35080号
[50] 科尔莫戈罗夫,A.N。;彼得罗夫斯基,I.G。;Piskunov,N.S.,《扩散方程与材料数量的交叉应用》,布尔。莫斯科埃塔大学,1,1-25(1937)·Zbl 0018.32106号
[51] 巴尔的摩
[52] 马,M。;黄,Z。;Ou,C.,双稳态Lotka-Volterra竞争模型的行波速度,非线性,32,9,3143-3162(2019)·Zbl 1419.3510号
[53] 马谢尔,G.A。;Lutscher,F.,运动行为决定了强异质性景观中的竞争结果和传播率,Theor。经济。,11, 3, 351-365 (2018)
[54] Matano,H.,半线性扩散方程解的渐近性和稳定性,Publ。Res.Inst.数学。科学。,15, 2, 401-454 (1979) ·Zbl 0445.35063号
[55] 马塔诺,H。;Mimura,M.,非凸域竞争扩散系统的模式形成,Publ。Res.Inst.数学。科学。,19, 3, 1049-1079 (1983) ·Zbl 0548.35063号
[56] 墨尔本,B.A。;康奈尔,H.V。;Davies,K.F。;Dugaw,C.J。;埃尔门多夫,S。;弗里斯通,A.L。;霍尔,R.J。;哈里森,S。;黑斯廷斯,A。;霍兰德,M。;Holyoak,M。;Lambrinos,J。;摩尔,K。;Yokomizo,H.,《异质世界中的入侵:抵抗、共存还是敌意接管?》?,经济。莱特。,2007年10月1日,77-94
[57] -507
[58] Ninomiya,H.,《竞争扩散方程的分离》,《数学杂志》。京都大学,35,3,539-567(1995)·兹比尔0858.35061
[59] Nolen,J。;Ryzhik,L.,《一维非均匀介质中的行波》,Ann.Inst.H.PoincaréAna。Non Linéaire,26,3,1021-1047(2009)·Zbl 1178.35205号
[60] A.北部。;Ovaskainen,O.,分散、竞争和景观异质性之间的相互作用,Oikos,116,7,1106-1119(2007)
[61] 大久保,A。;Maini,P.K。;威廉姆森,M.H。;Murray,J.D.,《英国灰松鼠的空间扩散》,Proc。R.Soc.伦敦B,238,1291,113-125(1989)
[62] Osnas,E.E。;Hurtado,P.J.(美国宾夕法尼亚州赫尔塔多)。;Dobson,A.P.,《疫情期间跨空间病原体毒力的演变》,《美国国家》,185,3,332-342(2015)
[63] Ovaskainen,O.,《基于扩散的运动模型的分析和数值工具》,Theor。大众。生物学,73,2,198-211(2008)·Zbl 1208.92088号
[64] 生长、反应、运动和扩散·Zbl 1333.35001号
[65] 菲利普斯,B.L。;Perkins,T.A.,《空间排序作为自然选择的空间模拟》,Theor。经济。(2019)
[66] 波茨,J.R。;彼得罗夫斯基(Petrovskii,S.V.),《财富》(Fortune)偏爱勇敢者:运动反应在激烈竞争的人群中塑造人口动态,J.Theor。生物学,420190-199(2017)·Zbl 1370.92143号
[67] E.Risler,《反应扩散系统中稳定平衡点之间的竞争:流动性对优势的影响》,ArXiv电子版(2017年)。
[68] 罗德里戈,M。;Mimura,M.,反应扩散系统和非线性波动方程的精确解,Jpn。《工业杂志》。申请。数学。,18, 3, 657-696 (2001) ·Zbl 0987.35030号
[69] Schoener,T.W.,《Lotka-Volterra竞争的替代方案:中间复杂性模型》,Theoret。大众。生物学,10,3,309-333(1976)·兹比尔0352.92016
[70] Shigesada,N。;川崎,K.,《生物入侵:理论与实践》(1997),英国牛津大学出版社
[71] Shigesada,N。;川崎,K。;Teramoto,E.,《相互作用物种的空间分离》,J.Theor。《生物学》,79,1,83-99(1979)
[72] Skellam,J.G.,理论种群中的随机扩散,生物特征,196-218(1951)·Zbl 0043.14401号
[73] Soave,N。;Zilio,A.,《强竞争系统的统一界:最优lipschitz情形》,Arch。定额。机械。分析。,218, 2, 647-697 (2015) ·Zbl 1478.35120号
[74] 翻译自詹姆斯·海达的俄罗斯手稿·Zbl 0835.35048号
[75] Volterra,V.,Variazioni e flutuazioni del numero d'individui in specie animali converventi,Mem(弗吉尼亚州)。阿卡德。纳粹。林西,231-113(1926)
[76] van Vuuren,J.H.等人。;Norbury,J.,著名生物竞争模型中的持久条件,ANZIAM J.,42,2,195-223(2000)·Zbl 0983.92032号
[77] Xin,J.X.,周期介质中行波和反应扩散波前传播的存在与不存在,J.Statist。物理。,73, 5-6, 893-926 (1993) ·Zbl 1102.35340号
[78] Yatat,V。;库特隆,P。;Dumont,Y.,《易受火灾影响的热带稀树草原中树草相互作用的空间显式建模:偏微分方程框架》,Ecol。复杂性,36290-313(2018)
[79] Yu,X。;Zhao,X.-Q.,周期生境中反应-对流-扩散竞争模型的传播现象,J.Dyn。不同。Equ.、。,1-26 (2015)
[80] Zlatoš,A.,双稳态和点火反应过渡前沿的存在与不存在,Ann.Inst.H.PoincaréAnal。Non Linéaire,34、7、1687-1705(2017)·Zbl 1379.35165号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。