Allee Etkisi Altındaki Av-Avcı Sisteminin Zamana Bağlı Değişimi

Allee etkisi altındaki avın büyüme katkısının baskılandığı ve avcı ölüm oranının zaman içinde doğrusal olarak değiştiği av-avcı modelinin zamana bağlı dinamikleri ele alınmıştır. Bu çalışmada, av-avcı sisteminin zamana bağlı dinamik yapısı ikili adi diferansiyel denklem ile incelenmiştir. Çok sayıdaki nümerik simülasyonlar sayesinde sistemin çeşitli zamansal yapıya sahip olduğu ve sistemin avcının ölüm katsayısındaki değişim ile dengelenebileceği gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar göstermektedir ki Allee etkisi altında ve avcı popülasyonunun artmasıyla birlikte av üzerindeki baskının artması ile system, avı neslinin tükenmesine zorlamıştır ve dolayısıyla avın olmaması avcının neslini de tüketmiştir.

Temporal Response of Predator-Prey System with the Allee Effect

Temporal dynamics of a predator-prey model, in which predator mortality rate varies linearly in time, is considered with the assumption that prey growth is stressed by the strong Allee effect. In this work, temporal structure of prey-predator system consisting of two coupled ordinary differential equations is examined. By means of extensive numerical simulations it is shown that the system has rich temporal structure and the system can be stabilizes with the change in predator mortality rate. Obtained results show that with an increasing stress on prey due to Allee affect and the increase in predator population size, the system push the prey to extinct and then the system is extinct due to absence of prey for predator.

___

  • [1] Allee, W. C. (1931). Animal Aggregations, a Study in General Sociology. University of Chicago Press, Chicago, IL
  • [2] Allee, W. C., & Bowen, E. S. (1932). Studies in animal aggregations: mass protection against colloidal silver among goldfishes. Journal of Experimental Zoology, 61(2), 185-207.
  • [3] Stephens, P. A., Sutherland, W. J., & Freckleton, R. P. (1999). What is the Allee effect? Oikos, 185-190.
  • [4] Tsoularis, A., & Wallace, J. (2002). Analysis of logistic growth models. Mathematical Biosciences, 179(1), 21-55.
  • [5] Blumberg, A. A. (1968). Logistic growth rate functions. Journal of Theoretical Biology, 21(1), 42-44.
  • [6] Amarasekare, P. (1998). Allee effects in metapopulation dynamics. The American Naturalist, 152(2), 298- 302.
  • [7] Sekerci, Y. (2020). Climate change effects on fractional order prey-predator model. Chaos, Solitons & Fractals, 134, 109690.
  • [8] Lewis, M. A., & Kareiva, P. (1993). Allee dynamics and the spread of invading organisms. Theoretical Population Biology, 43(2), 141-158.
  • [9] Courchamp, F., Clutton-Brock, T., & Grenfell, B. (1999). Inverse density dependence and the Allee effect. Trends in Ecology & Evolution, 14(10), 405-410.
  • [10] Odum, E. P. (1953). Fundamentals of ecology. xii, 387 pp. W. B. Saunders Co., Philadelphia, Pennsylvania, and London, England.
  • [11] Courchamp, F., Berec, L., & Gascoigne, J. (2008). Allee effects in ecology and conservation. Oxford University Press.
  • [12] Allee, W.C., Emerson, O., Park, T., & Schmidt, K. (1949). Principles of Animal Ecology. Saunders, Philadelphia.
  • [13] Allee, W.C. (1951). Cooperation Among Animals. Henry Shuman, New York.
  • [14] Allee, W.C. (1958). The Social Life of Animals. Beacon Press, Boston.
  • [15] Ye, Y., Liu, H., Wei, Y. M., Ma, M., & Zhang, K. (2019). Dynamic study of a predator-prey model with weak Allee effect and delay. Advances in Mathematical Physics, 27(4), 943-953.
  • [16] Wang, J., Shi, J., & Wei, J. (2011). Predator–prey system with strong Allee effect in prey. Journal of Mathematical Biology, 62(3), 291-331.
  • [17] Banerjee, M., Mukherjee, N., & Volpert, V. (2018). Prey-predator model with a nonlocal bistable dynamics of prey. Mathematics, 6(3), 41.
  • [18] Han, R., & Dai, B. (2019). Spatiotemporal pattern formation and selection induced by nonlinear crossdiffusion in a toxic-phytoplankton–zooplankton model with Allee effect. Nonlinear Analysis: Real World Applications, 45, 822-853.
  • [19] Morozov, A., S. Petrovskii, & Li, B.L. (2006). Spatiotemporal complexity of patchy invasion in a predator–prey system with the Allee effect, Journal of Theoretical Biology, 238(1), 18–35.
  • [20] Petrovskii, S., Morozov, A. & Venturino, E. (2002) Allee effect makes possible patchyinvasion in a predator–prey system, Ecological. Letters, 5(3), 345–352.
  • [21] Sun, G. Q. (2016). Mathematical modeling of population dynamics with Allee effect. Nonlinear Dynamics, 85(1), 1-12.
  • [22] Yao, S. W., Ma, Z. P., & Cheng, Z. B. (2019). Pattern formation of a diffusive predator–prey model with strong Allee effect and nonconstant death rate. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 527, 121350.
  • [23] Petrovskii, S., Morozov, A., & Li, B.L. (2005). Regimes of biological invasion in a predator-prey system with the Allee effect. Bulletin of Mathematical Biology. 67(3), 637-661.
  • [24] Murray, J.D. (1989). Mathematical Biology. Springer, Berlin.
  • [25] Nisbet, R.M., & Gurney, W.S.C. (1982). Modelling Fluctuating Populations. Wiley, Chichester.
  • [26] Sherratt, J.A. (2001). Periodic travelling waves in cyclic predator–prey systems. Ecological Letters, 4, 30– 37.
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 2014
  • Yayıncı: BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

S809 Kanat Profili Etrafındaki Sınır Tabaka Akışının Emme Tekniği ile Aktif Kontrolünün Sayısal İncelenmesi

Gurbet ÇANKAYA, Onur ERKAN, Musa ÖZKAN

Türkiye’deki Enerji Dağıtım Şirketlerinin Etkinliklerinin Veri Zarflama Analizi ile Değerlendirilmesi

Ezgi GÜLER, Suheyla YEREL KANDEMİR, Emin AÇIKKALP

Plazma Transferli Ark (PTA) Yöntemi ile Üretilen WC Kompozit Kaplamalarda Enerji Girdisinin Mikroyapısal ve Tribolojik Özelliklere Etkisi

Koray KILIÇAY

Sürdürülebilir Üretim için Grafit Takviyeli Polipropilen Kompozit Ürünlerin Bazı Termal ve Mekanik Özelliklerinin Deneysel Analizi

Ömer ŞENGÜL, Musa ŞEREMET, Menderes KAM

Mercimek Proteini İzolatı ve Unu Kullanılarak Bitkisel Bazlı Fırıncılık Ürünlerinin Geliştirilmesi

Burcu UTKU, Arya Deniz AYAN, Zeynep Saliha GÜNEŞ, Aslı CAN KARAÇA

Uçaklarda Kullanım Amaçlı Interleaved Süper Lift Luo Dönüştürücü Tasarımı

Gürhan ERTAŞGIN

Çinko-Demir Kaplı Elektrot Yüzeyindeki Poli(anilin-co-pirol) ve Poli(anilin-co-N-metilpirol) Kopolimerlerin Korozyon Performansı

Abdurrahman AKDAĞ

Açısal Duruş Kontrolü Destekli Özgün bir Dinamik Pencere Yaklaşımı

Suat KARAKAYA, Hasan OCAK

Bölgesel-Evrişimsel Sinir Ağları ile Retina Görüntülerindeki Lezyonların Tespiti

Süleyman UZUN

Arıtılmış Atıksu Uygulamalarının Üç Farklı Mısır (Zea Mays L.) Çeşidinde Çimlenme ve Fide Gelişim Özelliklerine Etkisi

Yusuf Murat KARDEŞ, Murat KARAER, Özge Doğanay ERBAŞ KÖSE, Zeki MUT