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捕食-食饵相互作用中的食物共享和时间预算。(英语) Zbl 1460.92182号
在这篇文章中,罗森茨威格-麦克阿瑟模型是基本的,但是作者强调了食肉动物群体中食物的共享。假设只有成虫才能繁殖和捕猎猎物,这是该物种唯一的食物来源,而将食物从成虫转移到幼年捕食者身上有利于幼小捕食者,使成虫的地位恶化。该模型以非光滑动态系统的形式提出,该系统描述了捕食者的寿命随食物共享趋势的变化。模型的版本,考虑到能量损失的消除,在动态行为方面与基本模型有关系。利用分岔理论研究了该光滑模型在分支点附近的分岔。由于光滑模型和非光滑模型在分支点后分叉的复杂性,这两种模型都需要进行数值研究。生物净化被合成,导致一个慢-快系统来研究溶液在临界流形附近的轨迹行为。在Rosenzweig-MacArthur模型的基础上,将捕食者种群分为成虫和幼鱼,给出了一种包括能量损失在内的建模方法。与现有的充分分享食物的模式不同,缺乏食物通常会增加成人和青少年的死亡率。然而,合作行为通过年轻一代的生存来维持整个捕食者种群的生存。能量无损模型表明,当捕食者搜索猎物并更快地繁殖时,根据该模型,会出现稳定的地方病,当捕食者花更少的时间处理猎物和睡觉的时候。数值模拟证实了光滑系统的分析结果。对于捕食者的搜索速度(β)、循环和进食时间(τ)和睡眠时间(kappa),捕食者种群能够长期生存的参数存在最优值。较小(较大)的\(\beta\)(\(\tau\)和\(\kappa\)值表示摄取较少,而较大(较小)值则表示猎物种群正在灭绝,从而导致捕食者的食物资源短缺。此外,当β和同化效率(δ)较大时,观测到Hopf分叉(与不可预测的长期行为有关)。此外,当\(\tau\)相对较小时,也会出现地方性泡沫。在光滑系统中,(\delta\)的阈值代替了Hopf点,稳定的极限环的产生不是因为横截性,而是因为解的轨迹落在不连续边界上;然后称之为不连续诱导Hopf分岔。极限环族形成了一个在y和z上具有正梯度的微变形圆盘,并且不连续边界几乎与\(y,z)\)平面对齐。由于猎物丰富,成虫与随后的幼鱼种群共享食物,这慢慢缩短了捕猎时间,但同时增加了捕食者和被捕食者的数量,使幼鱼在突破线之前拥有足够的数量。当调谐慢-快系统时,正在研究平滑系统的另一个规范。利用奇异摄动几何理论对系统进行了分析。结果给出了两个关键变量,一个与受害者的消失有关,另一个与持续性有关。濒危物种灭绝多样性从来没有从任何生物相关领域得出决策轨迹。如果一个猎物死于疾病或人类活动,该模型预测食肉动物种群也将因缺乏食物而灭绝。否则,所有邻近的决策路径都会被吸引到关键牺牲生存流形中,最终到达局部均衡。只有这样,较短的加工和进食时间(\tau\)才能使最初的产量减少,直到达到平衡。收敛性的确定不受食饵-捕食者寿命关系(e)的影响。

理学硕士:
92D25型 人口动态(一般)
92D40型 生态学
软件:
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全文: 内政部
参考文献:
[1] 阿尔·萨尔曼,A.M。;查韦斯,J.P。;Wijaya,K.P.,《基于诚实信号和线索的捕食者-食饵交互作用的建模研究》,应用数学模型,89,21405-1417(2021)
[2] 阿尔维斯,医学博士。;Hilker,F.M.,《捕食者中的狩猎合作和Allee效应》,J Theor Biol,419,1,12-22(2017年)·Zbl 1370.92151
[三] 阿马特,J.A.,求爱喂食,食物分享,或容忍食物偷盗配对红冠麻雀,鸟类学,141,3327-334(2000)
[4] 安布罗西布。;Aziz Alaoui,文学硕士。;《生物现象学》,修正版《亚尔-高尔现象》,2018年版,亚尔-法斯特出版社,修正版,第1版,第295页·Zbl 1380.92050
[5] 阿迪蒂,R。;金茨堡,L.R.,《捕食者-食饵动力学中的耦合:比率依赖》,生物学杂志,139311-326(1989)
[6] 103121-11年·Zbl 1374.92162
[7] 巴哈诺瓦。;卡扎科夫,A.O。;科罗特科夫,A.G。;特拉华州莱瓦诺瓦。;Osipov,G.V.,螺旋吸引子作为Rosenzweig-MacArthur模型中一种新型“爆发活动”的根源,欧洲物理杂志,227,7-9,959-970(2018)
[8] 班纳吉,M。;Volpert,V.,Rosenzweig-MacArthur模型中的时空模式形成:非局部相互作用的影响,生态复杂性,30,1,2-10(2017)
[9] Berec,L.,捕食者间觅食便利化对捕食者-食饵动力学的影响,Bull Math Biol,72,1,94-121(2010)·Zbl 1184.92048
[10] 迪伯纳多,M。;巴德,C.J。;Champneys,A.R。;Kowalczyk,P.,分段光滑动力系统。理论与应用,应用数学科学,第163卷(2004),斯普林格-维拉格:斯普林格-维拉格纽约·Zbl 1146.37003
[11] 博尔顿,A.B。;罗宾逊,佛罗里达州。;国家,J.L。;于世杰,蜜蜂群在飞行笼中的食物分享,Apic研究杂志,22,2,98-100(1983)
[12] 布朗,G.R。;杏仁,R.E.A。;Bergen,Y.V.,乞讨、偷窃和供养:非人灵长类动物的食物转移,Adv研究,34265(2004)
[13] 《行为生态学与保护生物学》(1998),牛津大学出版社
[14] 科罗纳,C。;克莱森,D。;Ghil,M.,捕食者-食饵相互作用的基于代理模型的分歧分析,Ecol Modell,317,C,93-106(2015)
[15] 科尔特斯,M.H。;Ellner,S.P.,《利用快-慢动力系统理论理解捕食者-猎物相互作用中的快速进化》,Am Nat,176,5,E109-E127(2010)
[16] 克兰德尔,M.G。;Rabinowitz,P.H.,分歧的数学理论,数学物理中的分歧现象和相关主题,3-46(1980),Springer
[17] 库欣,J.M.,《结构化人口动力学导论》,CBMS-NSF应用数学系列会议(1988),工业和应用数学学会:费城工业和应用数学学会·Zbl 0939.92026
[18] D、 Moehlman,P.,《豺狼助手与幼犬生存》,自然杂志,277382-383(1979)
[19] 丹科维奇,H。;Schilder,F.,《延续的配方》,计算科学与工程(2013),暹罗:暹罗费城·Zbl 1277.65037
[20] 达斯,A。;Samanta,G.,捕食者有额外食物的随机捕食模型,Physica A,51221-141(2018)
[21] 122844-19年
[22] De Waal,F.B.,黑猩猩之间的食物分享和互惠义务,J Hum Evol,18,5,433-459(1989)
[23] 杜莫提埃,F。;《鸭式循环与中心流形》(1996),美国数学学会回忆录·Zbl 0851.34057
[24] 埃文斯,C.S。;Marler,P.,《雄鸡的食物召唤和受众效应》,Gallus Gallus:它们与食物供应、求爱和社会促进的关系,Anim Behav,47,51159-1170(1994)
[25] 菲斯特纳,A。;Mcgrew,W.,《灵长类动物的食物共享:批判性评论》,《透视灵长类生物》,3,21-26(1989)
[26] 菲斯特纳,A.T.C。;Price,E.C.,《棉花罗望子(Saguinus oedipus)的食物共享》,Folia Primatol,54,1-2,34-45(1990年)
[27] 菲斯特纳,A.T.C。;普莱斯,E.C.,黑狮罗望子的食物分享(Leontopithecus chrysopygus),美国灵长类动物杂志,52,147-54(2000)
[28] 《常微分方程的几何奇异摄动理论》,Differ Equ,31,1,53-98(1979)·Zbl 0476.34034
[29] Gilby,I.,《贡贝黑猩猩的肉共享:骚扰和互惠交换》,Anim Behav,71,4953-963(2006)
[30] 海因里希,B。;Marzluff,J.,《为什么乌鸦共享》,《美国科学杂志》,83,4,342-349(1995)
[31] Hoage,R.J.,圈养狮子罗望子的社会和身体成熟,Leontophecus rosalia rosalia(灵长类:Callitrichidae),Smithsonian Contrib Zool,354,1-56(1982)
[32] 霍曼,G。;Fruth,B.,刚果民主共和国萨隆加国家公园Lui Kotale倭黑猩猩捕食和吃肉的新记录。,Folia Primaterica,第79、2、103-110页(2008年)
[33] 霍林,C.S.,无脊椎动物捕食者对猎物密度的功能反应,加拿大记忆体昆虫学会,98,S48,5-86(1966)
[34] 霍尔特,R.D。;《共有天敌的生态后果》,载《生态系统年鉴》,25,1495-520(1994)
[35] 艾萨克,G.,《原始人类的食物分享行为》,科学期刊,238,4,90-109(1978)
[36] Johnson,R.H.,《圈养亚马逊河豚的食物分享行为》(Inia geoffrensis)(1982年),生物系统
[37] 《动力学系统》第118卷,R.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J.J·Zbl 0840.58040
[38] 《自私的食物分享》(Biol A.Jones,1984年版,第1.3节)
[39] 乔斯特,C。;阿里诺,O。;Arditi,R.,关于比率依赖的捕食者-食饵模型中的确定性灭绝,数学生物学杂志,61,1,19-32(1999)·Zbl 1323.92173
[40] 卡珀,H.G。;Kaper,T.J.,化学反应系统的两种还原方法的渐近分析,Physica D,165,1-2,66-93(2002)·Zbl 1036.80007号
[41] 卡班,R。;Hougen Eitzmann博士。;English Loeb,G.,《食肉动物介导的以葡萄藤为食的食草动物之间的明显竞争》,《植物群落学》,97508-511(1994)
[42] 哈利勒,H.K.,非线性系统(2002),普伦蒂斯霍尔
[43] 库里,D.S。;巴伦,A.B。;Myerscough,M.R.,《蜜蜂群落中食物和种群动态模型》,PLoS ONE,8,5,e59084-7(2013年)
[44] Koenig,A.,《野生普通狨猴的群体规模、组成和繁殖成功》,美国灵长类动物杂志,35,4,311-317(1995)
[45] 古伊,B.W。;范沃恩,G.A.K。;pada Das,K.,捕食者患有传染病的捕食者-食饵模型中的稳定性和复杂动力学,生态复杂性,8,1133-122(2011)
[46] 《数学生态学原理》(2001),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社
[47] 克拉斯诺塞尔斯基,M。;Zabreiko,P.,《非线性分析的几何方法》(1984年),斯普林格-韦拉格-柏林-海德堡
[48] 《斑点鬣狗:捕食和社会行为的研究》(1972),芝加哥:芝加哥大学出版社
[49] Kuang,Y。;贝雷塔,E.,比率依赖的捕食-食饵系统的整体定性分析,数学生物学杂志,36,4,389-406(1998)·Zbl 0895.92032
[50] Kuehn,C.,《多时间尺度动力学》,应用数学科学,第191卷(2015年),斯普林格国际出版社·Zbl 1335.34001
[51] Kühme,W.,《非洲猎犬的公共食物分配和分工》,自然,205,4970,443-444(1965年)
[52] 李,C。;Zhu,H.,具有Holling类型功能反应的捕食者-食饵系统的鸭式循环,J Differ Equ,254,2879-910(2013)·Zbl 1257.34035
[53] 刘,M。;利兹,E。;Röst,G.,延迟行为反应产生的地方性泡沫:SIS模型中的全局稳定性和分歧开关,暹罗应用数学,75,1,75-91(2015)·Zbl 1328.34085
[54] M Rose,L.,Cebus和Pan中的脊椎动物捕食和食物共享,国际灵长类动物杂志,18,5,727-765(1997)
[55] 硕士、硕士。;王绍,分歧理论与应用,非线性科学世界科学丛书A,第53卷(2005),世界科学出版社:新加坡世界科学出版社
[56] McGrew,W.C.,野生黑猩猩分享植物食物的模式,当代灵长类动物,304-309(1975)
[57] 梅茨,J.A。;Diekmann,O.,《生理结构种群的动态》,第68卷(2014年),Springer·Zbl 0614.92014
[58] 122301-21号
[59] 穆斯塔法,M。;莫德,M.H。;伊斯梅尔,A.I。;Abdullah,F.A.,分数阶Rosenzweig-MacArthur模型的动力学分析,混沌孤子分形,109,1-13(2018)·Zbl 1390.92116
[60] 穆雷,J.D.,数学生物学:I.导论(2002年),斯普林格·维拉格:斯普林格·维拉格纽约
[61] 佩里,S。;Rose,L.,白脸卷尾猴乞讨和转移coati肉,卷尾猴,灵长类,35,4,409-415(1994)
[62] 波吉尔,J.-C。;奥尔德伯特,C。;吉拉多,B。;Kooi,B.W.,具有特定时间尺度的捕食者-食饵模型的分析:证明鸭式解出现的几何方法,数学生物学杂志,80,3,39-60(2018)·Zbl 1475.92138
[63] 罗森茨威格,M。;麦克阿瑟,R.,《捕食者-食饵相互作用的图形表示和稳定性条件》,美国自然科学院,97895209-223(1963年)
[64] 罗斯,C。;MacLarnon,A.,《类人类灵长类动物非母体护理的进化:假设的检验》,叶灵长类动物杂志,71,1-2,93-113(2000)
〔65〕 Ruiz Miranda,哥伦比亚特区。;克莱曼,D.G。;迪茨,J.M。;莫雷斯,E。;格拉蒂沃,公元前。;Baker,A.J.,《野生和重新引入金狮罗望子的食物转移》,Leontophecus rosalia,美国灵长类动物杂志,48,4,305-320(1999)
[66] 萨胡,B。;Poria,S.,向顶级捕食者提供额外食物的食物链模型的混沌与控制,混沌孤子分形,58,152-64(2014)·Zbl 1348.92130
[67] 《塞伦盖蒂狮子:捕食者与猎物关系的研究》(2009),芝加哥大学出版社
[68] 搜索引擎优化,G。;Wolkowicz,G.S.K.,一般Rosenzweig-MacArthur模型动力学对功能反应数学形式的敏感性:分叉理论方法,数学生物学杂志,76,41873-1906(2018)·13992z00.123升
〔69〕 什切帕基纳。;索波列夫,V。;Mortell,M.P.,《奇异摄动:系统降阶方法及其应用简介》(2014),斯普林格国际出版社:瑞士斯普林格国际出版社·Zbl 1397.34003
[70] Silk,J.B.,坦桑尼亚贡贝国家公园的母猩猩和幼黑猩猩的食物共享模式,Folia Primatol,29,2,129-141(1978)
[71] Silk,J.B.,未成熟黑猩猩的进食、觅食和食物分享行为,叶灵长类动物,31,1-2,123-142(1979)
[72] 斯里尼瓦苏,P.D.N。;Prasad,B.S.R.V.,《与害虫管理和生物保护相关的捕食者-猎物系统中作为控制的额外食物量的作用》,Bull Math Biol,73,10,2249-2276(2011年)·Zbl 1334.92369
[73] 史蒂文斯,J.R。;Gilby,I.C.,非亲属食物分享的概念框架:利益的时间和货币,Anim Behav,67,4,603-614(2004)
[74] 斯托伦沃克,N。;萨默,P.F。;古伊,B。;马特乌斯,L。;加法里,P。;Aguiar,M.,Hopf和torus分叉,种群生物学中的环面破坏和混沌,生态复杂性,30,91-99(2017)
[75] Szmolyan,P。;Wechselberger,M.,Canards in \(\mathbb{R}^3\),J Differ Equ,177,2419-453(2001)·Zbl 1007.34057
[76] 托塔,P。;Dankowicz,H.,TC-HAT:混合动力系统中周期轨迹延续的新工具箱,暹罗应用动态系统,7,4,1283-1322(2008)·Zbl 1192.34004
[77] Tikhonov,A.N.,导数中包含小参数的微分方程组,Matematicheskii-Sbornik,31(73),3575-586(1952)
[78] 特里弗斯,R.L.,《互惠利他主义的进化》,《生物评论》,46,1,35-57(1971)
[79] 《几何奇异摄动理论超越标准形式》(2020),斯普林格国际出版社:瑞士斯普林格国际出版社·Zbl 07150995
[80] 105389-18年·Zbl 1453.92329
[81] 维贾亚,K.P。;苏蒂明;苏沃诺,E。;Götz,T.,关于与基本生殖数有关的非平凡均衡的存在性,应用数学计算杂志,27,3,623-636(2017)·Zbl 1373.93143
[82] 威尔金森,G.S.,《吸血蝙蝠的食物分享》,科学期刊,262,276-83(1990)
[83] 肖,D。;阮,S.,比率依赖的捕食者-食饵系统的全球动力学,数学生物学杂志,43,3,268-290(2001)·Zbl 1007.34031
[84] 12535-10年
[85] 周,Z。;Gorder,R.A.V.,具有外来资源的空间扩展Rosenzweig-MacArthur捕食者-食饵模型中的图灵不稳定性和群体形成,布尔数学生物学,815009-5053(2019年)·Zbl 1430.92082
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