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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
除了異常長的生命週期之外，週期性蟬（Magicicada spp.）還提供了自然界空間同步生命階段物候學的特殊例子。在面積為 50,000-500,000 平方公里的區域（「巢穴」）內，成蟲每 13 或 17 年同步出現一次。雖然鳥類捕食者的飽足感被認為是這些種群達到高密度的能力的關鍵組成部分，但尚不清楚為什麼單一地點的種群保持完全同步。我們開發了周期性蟬的非線性 Leslie 矩陣型模型，除了繁殖和生存之外，還包括捕食驅動的 Allee 效應和競爭。使用分析和數值技術，我們證明了觀察到的單一群體的存在關鍵取決於繁殖力、競爭和捕食之間的關係。我們使用 Leslie 矩陣模型的易處理混合近似以及離散繁殖事件之間的連續時間競爭，分析了大壽命極限下的單巢、兩巢和全巢平衡。在混合模型中，我們證明單巢平衡是唯一穩定的平衡。這種混合模型使我們能夠定量預測族群規模以及穩定的單巢和不穩定的兩巢和全巢平衡存在的參數範圍。對於 17 年壽命的生物學相關案例，混合模型可以很好地近似 Leslie 矩陣模型的數值結果。