具有避难所的IGP系统动力学行为分析

摘要

【目的】为探究猎物避难所对杂食性捕食(IGP)系统稳定性的调控机制，弥补传统IGP模型未纳入该关键生态行为的缺口，该文基于Holling-Ⅰ型功能反应函数，构建含猎物避难策略的动力学模型.【方法】采用理论分析与数值模拟相结合的方法，通过推导确定模型各类平衡点的存在性，结合稳定性理论分析平衡点局部稳定性，构造合适的Lyapunov函数分析平衡点全局稳定性，利用Matlab数值模拟验证结论的可靠性.【结果】研究结果表明，随着避难系数的提升，底层食饵的种群数量明显增加，而中间捕食者与顶级捕食者的种群数量则呈下降趋势；敏感性分析进一步显示，中间捕食者的种群动态对避难参数的变化最为敏感，其数量波动幅度显著大于其他营养级生物.【结论】该文揭示了猎物避难所的调控机制，为理解多营养级生态系统稳定规律提供理论依据，为物种保护与生态管理提供实践指导.

关键词

避难所 / IGP模型 / 平衡点 / Lyapunov函数 / 全局渐近稳定

基金资助

国家自然科学基金项目(12571423); 广西自然科学基金项目(2023GXNSFFA026001); 广西科技基地和人才专项(桂科AD21220114); 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2024KY0076); 广西研究生教育创新计划项目(JGY2019030,JGY2025068)