Dynamics of predator-prey community with age structures and its changing due to harvesting

В работе изучаются режимы динамики, которые возникают в результате взаимодействия видов в дискретной во времени модели ‘хищник – жертва’', ориентированной на описание динамики сообщества “мышевидные грызуны – песец” с учетом возрастной структуры. Особое внимание уделяется анализу ситуаций, при которых возможна смена динамического режима. В частности, оказалось, что 3-цикл, возникающий в динамике жертвы, может приводить к гибели хищника. При этом сценарий развития, соответствующий неполному сообществу, сосуществует с возможностью развития полного сообщества, которое может быть как устойчивым, так и неустойчивым. Изучается влияние антропогенного изъятия особей на режимы динамики сообщества. Рассмотрено 2 случая, когда реализуется изъятие жертвы, и когда осуществляется избирательный промысел хищника. Показано, что изъятие жертвы приводит к расширению области значений параметров, при которых численности взаимодействующих видов стремятся к устойчивому нетривиальному равновесию. При этом изъятие жертвы практически не сказывается на характере динамики хищника, изменения преимущественно касаются областей мультистабильности. В частности, наблюдается сужение области мультистабильности, в которой в зависимости от начальных условий могут реализовываться разные динамические режимы: переход к устойчивому равновесию или установление периодических колебаний, т.е. поведение сообщества становится более предсказуемым. Показано, что динамика популяции жертвы чувствительна к ее изъятию: в областях мультистабильности устойчивое равновесие захватывает все фазовое пространство. В случае, изъятия хищника, наблюдается расширение области устойчивости равновесия, и как результат хищник определяет динамику жертвы только при высоких значениях его репродуктивного потенциала. Показано, что здесь смена динамического режима в сообществе возможна в результате смены динамического режима в популяции жертвы, которая инициирует колебания такого же характера в популяции хищника. Проведено сравнение динамических режимов, возникающих в модели сообщества, когда оно свободно от изъятия и когда оно подвергается избирательному изъятию.