From the Lotka–Volterra model to a spatialised population-driven individual-based model

Autor: David Sheeren, Nathalie Corson, Marion Amalric, Claude Monteil, Nicolas Marilleau, Hugo Thierry
Přispěvatelé: Dynamiques Forestières dans l'Espace Rural (DYNAFOR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes [Bondy] (UMMISCO), Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)-Universtié Yaoundé 1 [Cameroun]-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Laboratoire de Mathématiques Appliquées du Havre (LMAH), Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Cités, Territoires, Environnement et Sociétés (CITERES), Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)-Université de Yaoundé I-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université de Yaoundé I-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA), Université de Tours (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours (UT), Dynamiques Forestières dans l'Espace Rural ( DYNAFOR ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse, Unité de modélisation mathématique et informatique des systèmes complexes [Bondy] ( UMMISCO ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Cheikh Anta Diop ( UCAD ) -Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Universtié Yaoundé 1 (Cameroun)-University Cadi Ayyad ( UCA ), Laboratoire de Mathématiques Appliquées du Havre ( LMAH ), Université Le Havre Normandie ( ULH ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ), Cités, Territoires, Environnement et Sociétés ( CITERES ), Université de Tours-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université de Yaoundé I-Institut de la francophonie pour l'informatique-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Gaston Bergé (Saint-Louis, Sénégal)-Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2014
Předmět:
Zdroj: Ecological Modelling
Ecological Modelling, Elsevier, 2014, pp.xxx (2014). ⟨10.1016/j.ecolmodel.2014.09.022⟩
Ecological Modelling, Elsevier, 2014, 306 (June 2015), pp.xxx (2014). ⟨10.1016/j.ecolmodel.2014.09.022⟩
Ecological Modelling, 2014, 306 (June 2015), pp.xxx (2014). ⟨10.1016/j.ecolmodel.2014.09.022⟩
Ecological Modelling, Elsevier, 2014, pp.xxx (2014). 〈10.1016/j.ecolmodel.2014.09.022〉
ISSN: 0304-3800
Popis: International audience; The modelling of predator–prey dynamics is of great importance in ecology. Models based on differential equations aim to understand the interactions between populations of prey and predators at population scale, but they are unable to handle spatial and individual behaviour heterogeneities (individual scale). In this study, a population-driven individual-based model is proposed that has been developed from the archetypical Lotka–Volterra model. The population scale was retained for processes with slower dynamics, such as reproduction for both species and the natural death of predators. The individual scale was only used for the predation process, defining local rules for individual movements of prey and predators (related to a perception distance of predators and the presence of shelters for prey in the spatial environment) and to locate births and deaths. This model was compared with the Lotka–Volterra model. Simulations were able to exhibit the overall classic periodic evolution of population sizes with local variations. The effects of spatial heterogeneity were then explored through a range of prey refuge densities. The model was implemented on the Netlogo platform. This work illustrates how both individual and population scales may be linked through methodological choices in order to focus on the impacts of spatialisation and take into account the effects of spatial and individual heterogeneities
Databáze: OpenAIRE
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