互惠-寄生耦合系统的稳定性

• 作者: 刘奇龙 李耀堂 杨燕 王亚强 王瑞武 贺军州 高磊
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: Lotka-Volterra模型 互惠 寄生 稳定性分析 极限环 Hopf分岔
• 年，卷（期）: 2012,（21）
• 页码范围: 6848-6855
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201109271421

摘要

寄生物与宿主之间协同进化的研究早已在生命科学领域引起广泛关注.现有研究寄生物与其宿主协同进化的模型几乎都是基于寄生物将会导致宿主种群减少的前提建立的. 然而,寄生物在很多情况下也会促进宿主种群的增长,比如低密度的寄生物能提高宿主的免疫力从而提高宿主的存活率.基于这一前提假设,在经典的Lotka-Volterra模型和Leslie型捕食者-食饵模型基础上,引入寄生物对宿主的固有促进水平参数K,建立了一类互惠-寄生耦合模型.利用微分方程稳定性理论对模型进行分析,发现系统平衡点的稳定性与固有促进水平K密切相关.分析显示,在不同的固有促进水平K下,寄生物与宿主将会以稳定均衡或周期振荡的形式持续共存.数值模拟实验表明在一定条件下系统会出现Hopf分岔现象,并且随着固有促进水平K的增大,系统还会出现稳定的极限环,即随着固有促进水平K的增大,寄生物与宿主由稳定共存转变为变振幅、变周期的振荡共存.当固有促进水平参数K为零时,我们的模型就转化为经典的Leslie型捕食者-食饵模型.