Эта публикация цитируется в
1 статье
ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ НЕЛИНЕЙНОЙ ТЕОРИИ КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН
Механизмы формирования пачечной динамики в системе миграционно связанных сообществ типа хищник-жертва
Е. В. Курилова,
М. П. Кулаков,
Е. Я. Фрисман Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН, Биробиджан, Россия
Аннотация:
Цель работы - изучение периодических режимов динамики миграционно связанных неидентичных сообществ типа хищник-жертва, возникающих при частичной синхронизации колебаний их численностей. Комбинация этих колебаний приводит к образованию режимов динамики, объединяющих в себе как быстрые всплески численностей (пачечная динамика), так и медленные релаксационные колебания (тоническая динамика), которые характеризуются различным соотношением синхронной и несинхронной динамики в определенные периоды времени. В работе особое внимание уделено описанию сценариев перехода между разными типами пачечной активности. Эти типы отличаются между собой не столько размерами, формой и числом быстрых всплесков численностей в пачке, сколько очередностью появления этих всплесков относительно релаксационного цикла.
Методы. При исследовании предложенной модели динамики миграционно связанных сообществ используются методы бифуркационного анализа динамических систем, а также геометрические методы, основанные на разделении полной системы на быстрые и медленные уравнения (две подсистемы).
Результаты. Показано, что динамика первой подсистемы с релаксационным циклом определяет динамику второй - с пачечной динамикой - посредством гладкой зависимости режима от численности хищника и не гладкой зависимости от численности жертв. Были сконструированы инвариантные многообразия, на которых реализуются участки с тонической (медленное многообразие) и пачечной (быстрое многообразие) активностью рассматриваемой системы.
Заключение. Описаны сценарии возникновения пачек с различной формой, которые определяются внешним видом быстрого инвариантного многообразия и расположения его частей относительно релаксационного цикла. Показано, что переходы между разными типами пачек сопровождаются сменой периода колебаний, степенью синхронизации, и в итоге система переходит к квазипериодической динамике, когда оба сообщества не синхронны между собой.
Ключевые слова:
хищник-жертва, миграция, синхронизация, пачечная и тоническая динамика, быстро-медленная система.
УДК:
517.925.42, 574.34
Поступила в редакцию: 22.09.2022
DOI:
10.18500/0869-6632-003030