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捕食者-食饵模型中恐惧诱导的多重稳定性。 (英语) Zbl 1475.37103号

概述:在生态学中,捕食者的影响不仅仅是杀死猎物。在目前的工作中,我们探索了恐惧在离散时间捕食-被捕食模型动力学中的作用,在该模型中,捕食-被捕食相互作用服从Holling II型功能反应。由于恐惧强度的增加,系统通过逆Neimark-Sacker分岔从混沌振荡中变得稳定。进行了广泛的数值模拟,以研究系统双参数空间中周期结构组织的复杂动力学。由于双参数空间中多个周期域的重叠,我们观察到不同对共存异质吸引子之间的恐惧诱导多稳态。得到并详细讨论了共存吸引子的盆集。捕食者-食饵系统的多重稳定性非常重要,因为关键参数区内捕食者和被捕食者种群的动力学变得不确定。

MSC公司:

37N25号 生物学中的动力学系统
92D25型 人口动态(一般)
92D40型 生态学
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Altendorf,K.B.、Laundre,J.W.、González,C.A.L.和Brown,J.S.[2001]“评估捕食风险对骡鹿觅食行为的影响”,《哺乳动物杂志》82,430-439。
[2] Arditi,R.、Ginzburg,L.R.和Akcakaya,H.R.[1991]“湖泊中浮游生物密度的变化:比率依赖捕食模型的案例”,Amer。Nat.1381287-1296。
[3] Arnold,V.I.[1965]“小分母。I:圆周到自身的映射”,《关于数论、代数和复变量函数的十一篇论文》,美国数学学会翻译系列2,第46卷(AMS,Providence,RI),第213页。
[4] Beckerman,A.P.,Boots,M.&Gaston,K.J.[2007]“城市鸟类减少和对猫的恐惧”,Anim。保护10、320-325。
[5] Beddington,J.R.[1975]“寄生虫或捕食者之间的相互干扰及其对搜索效率的影响”,J.Anim。Ecol.44,331-340。
[6] Cosner,C.,DeAngelis,D.L.,Ault,J.S.&Olson,D.B.[1999]“空间分组对捕食者功能反应的影响”,理论。大众。生物.56,65-75·Zbl 0928.92031号
[7] Creel,S.、Christianson,D.、Liley,S.和Winnie,J.A.[2007]“捕食风险影响麋鹿的生殖生理学和人口统计学”,《科学》315960。
[8] Cresswell,W.和Quinn,J.L.[2011]“从捕食者狩猎行为预测最佳猎物群大小”,J.Anim。Ecol.80,310-319。
[9] Danca,M.和Chattopadhyay,J.[2016]“通过结合混沌运动对Hastings-Powell模型的混沌控制”,Chaos26,043106·Zbl 1361.34076号
[10] Dawes,J.H.P.和Souza,M.O.[2013]“捕食者-食饵系统中Holling的I、II和III型功能反应的推导”,J.Theoret。生物学.327,11-22·Zbl 1322.92056号
[11] Elliott,K.H.、Betini,G.S.、Dworkin,I.和Norris,D.R.[2016]“恐惧对生存和繁殖的内季节和跨季节影响的实验证据”,J.Anim。Ecol.85,507-515。
[12] Freedman,H.I.和Wolkowicz,G.S.[1986]“具有群体防御的捕食者-猎物系统:重新审视富集的悖论”,Bull。数学。《生物学》第48卷,第493-508页·Zbl 0612.92017号
[13] Gallas,J.A.C.[1993]“赫农映射参数空间的结构”,《物理学》。版次:Lett.702714-2717。
[14] Guckenheimer,J.&Holmes,P.J.[1983]非线性振动,动力学系统和向量场分岔(Springer-Verlag,Berlin)·Zbl 0515.34001号
[15] Hastings,A.&Powell,T.[1991]“三种食物链中的混乱”,《生态学》72,896-903。
[16] Hilborn,R.C.[2000]《混沌和非线性动力学:科学家和工程师导论》(牛津大学出版社)·Zbl 1015.37001号
[17] Holling,C.S.[1959a]“欧洲松叶蜂小哺乳动物捕食研究揭示的捕食成分”,加拿大。昆虫91,293-320。
[18] Holling,C.S.[1959b]“简单捕食和寄生类型的一些特征”,Canad。昆虫学91,385-398。
[19] Holling,C.S.[1966]“无脊椎动物捕食者对猎物密度的功能反应”,Mem。昆虫学。加拿大国家统计局98,5-86。
[20] Hossain,M.、Pal,N.、Samanta,S.和Chattopadhyay,J.[2020]“公会内捕食模型中的恐惧诱导稳定”,《国际分叉与混沌》302050053-1-32·Zbl 1446.34064号
[21] Huang,J.C.和Xiao,D.M.[2004]“具有Holling IV型功能反应的捕食-被捕食系统的分支和稳定性分析”,《数学学报》。申请。罪\(,\)英语。序号20,167-178·兹比尔1062.92070
[22] Kot,M.[2001]《数学生态学的要素》(英国剑桥大学出版社)·Zbl 1060.92058号
[23] Kundu,K.,Pal,S.,Samanta,S.、Sen,A.和Pal,N.[2018]“离散时间捕食系统中恐惧的影响”,公牛。加尔各答数学。Soc.110245-264号。
[24] Kuznetsov,Y.A.[2013]应用分叉理论的要素(Springer-Verlag,NY)。
[25] Layek,G.C.[2015]《动力系统与混沌导论》(Springer,新德里)·Zbl 1354.34001号
[26] Layek,G.C.和Pati,N.C.[2019]“两个双向耦合逻辑图的组织结构”,Chaos29093104·Zbl 1423.37048号
[27] Lester,E.K.、Langlois,T.J.、Simpson,S.D.、McCormick,M.I.和Meekan,M.G.[2020]“恐惧的半球:鲨鱼的存在影响了珊瑚礁生态系统中大型中间红层生物的三维行为”,Oikos129、731-739。
[28] Lima,S.L.和Dill,L.M.[1990]“在捕食风险下做出的行为决策:审查和招股说明书”,Canad。J.Zool.68,619-640。
[29] Lima,S.L.[1998]“捕食者-食饵相互作用生态学中的非致命效应”,《生物科学》48,25-34。
[30] Maciorowski,G.,Jankowiak,Ł。,Sparks,T.H.,Polakowski,M.&Tryjanowski,P.[2021]“小规模生物多样性热点:鹰巢对许多其他动物的重要性”,《生态学》102,e03220。
[31] Murray,J.D.[2007]《数学生物学:I.导论》,第17卷(Springer科学与商业媒体)。
[32] Nelson,E.H.、Matthews,C.E.和Rosenheim,J.A.[2004]“捕食者通过诱导猎物行为的变化来减少猎物数量的增长”,《生态学》85,1853-1858。
[33] Nicolau,N.S.、Oliveira,T.M.、Hoff,A.、Albuquerque,H.A.和Manchein,C.【2019】“蔡氏电路模型参数空间中的多稳态跟踪”,Eur.Phys。J.B92,106。
[34] Pal,S.,Pal,N.,Samanta,S.&Chattopadhyay,J.[2019]“捕食者-食饵模型中狩猎合作和恐惧的影响”,Ecol。完成39100770。
[35] Panday,P.,Pal,N.,Samanta,S.&Chattopadhyay,J.[2018]“带恐惧的三物种食物链模型的稳定性和分岔分析”,《国际分岔与混沌》281850009-1-20·Zbl 1386.34093号
[36] Pangle,K.L.、Peacor,S.D.和Johannsson,O.E.[2007]“入侵无脊椎动物捕食者对浮游动物种群增长率的巨大非致命影响”,《生态学》88,402-412。
[37] Pati,N.C.、Layek,G.C.和Pal,N.[2020]“具有狩猎合作的捕食-被捕食模型中的分歧和组织结构”,《混沌孤岛》。分形140,110184·Zbl 1495.92060号
[38] Pisarchik,A.N.和Feudel,U.【2014】“多稳态控制”,物理。代表540167-218·Zbl 1357.34105号
[39] Rosa,L.A.S.、Prebianca,F.、Hoff,A.、Manchein,C.和Albuquerque,H.A.[2020]“谐波扰动和高斯噪声下瓦特调速器系统的动力学特征”,国际分岔与混沌30,2030001-1-12·Zbl 1432.70050
[40] Sayama,H.[2015]《复杂系统建模与分析导论》(开放式SUNY教科书,德国)。
[41] Schmitz,O.J.[1998]“老场相互作用网中捕食和捕食风险的直接和间接影响”,《美国国家》第151卷第327-342页。
[42] Smith,J.A.、Suraci,J.P.、Clinchy,M.、Crawford,A.、Roberts,D.、Zanette,L.Y.和Wilmers,C.C.[2017]“对人类“超级捕食者”的恐惧减少了大型食肉动物的进食时间,”Proc。罗伊。社会学学士:生物。科学28420170433。
[43] Suraci,J.P.、Clinchy,M.、Dill,L.M.、Roberts,D.和Zanette,L.Y.[2016]“对大型食肉动物的恐惧导致营养级联”,《国家通讯》第7卷第10698页。
[44] Suraci,J.P.、Clinchy,M.、Zanette,L.Y.和Wilmers,C.C.[2019]“对人类作为顶端捕食者的恐惧会对山狮到老鼠的景观产生影响,”生态。1578-1586年第22号信件。
[45] Taylor,R.[1984]《捕食》(纽约查普曼和霍尔出版社)。
[46] Wang,X.、Zanette,L.Y.和Zou,X.[2016]“捕食者-食饵相互作用中的恐惧效应建模”,J.Math。《生物学》第73期,1179-1204页·Zbl 1358.34058号
[47] Wiggers,V.&Rech,P.C.[2017a]“无线电物理振荡器中的混沌、周期性和准周期性”,《国际分岔与混沌》271730023-1-7·Zbl 1370.34090号
[48] Wiggers,V.&Rech,P.C.[2017b]“范德波尔-杜芬振荡器中的多稳定性和周期性组织”,《混沌孤岛》。分形103,632-637·Zbl 1375.34077号
[49] Zanette,L.Y.、White,A.F.、Allen,M.C.和Clinchy,M.[2011]“感知到的捕食风险会减少鸣禽每年产生的后代数量,”《科学》3341398-1401。
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