Elucidation of the structure and dynamics of biological communities centered on herbivorous insects: Exploring the world of discrete generations

阐明以草食昆虫为中心的生物群落的结构和动态：探索离散世代的世界

基本信息

批准号：
22K06405
负责人：
難波利幸
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

植食性昆虫の特徴を生かしたもっとも簡単なモデルとして，植食性昆虫は単食性で植食性昆虫間に種間競争はないが，植物間には種間競争が起こると仮定して，差分方程式モデルを構築した。昆虫の死亡率を固定したパラメータ空間で，植物の内的自然増加率と昆虫の成長率をランダムに選び，他のパラメータは種に依存しないことを仮定し，系の動態を調べた。その結果，植食性昆虫と植物の対の数が増えると植食性昆虫は極めて少数の種しか存続できないことが分かった。この結果は自然界での実態と相いれないため，植物は他の全種と競争するという仮定を緩め，植物が他の植物と競争する確率を導入した結果，この確率が小さいと多くの昆虫種が存続することが明らかになった。しかし，植物間の種間競争が強くなると植物種にも絶滅するものが現れた。これらの結果，多くの植食性昆虫が共存するためには植物間の競争はまばらで弱くなければならないことが明らかになった。離散世代の群集動態モデルでは種による世代時間の違いを取り入れることが難しいことを補完する目的で行っている連続時間の群集動態モデルでは，３種系の中で今なお謎の多いギルド内捕食系について調べた。ギルド内捕食系では，中間の消費者は上位の捕食者と資源をめぐる競争をする上に捕食者に食われるために，資源をめぐる競争においては消費者が捕食者より優位であることが消費者と捕食者の共存の必要条件であると言われる。今年度は，高生産性環境での非線形群集動態を詳細に解析することにより，資源の環境収容力が高まると資源と捕食者のリミットサイクルの振幅が大きくなり周期が長くなることによって，このリミットサイクルが不安定になって消費者の侵入が可能になること，そしてさらに環境収容力が高くなると，共存リミットサイクルの周期が長くなり資源と消費者の振幅が増すことにより，捕食者の存続が難しくなり絶滅してしまうことを明らかにした。

作为利用营养昆虫特征的最简单模型，我们已经构建了一个微分方程模型，假设植物昆虫是单声道的，并且在植物昆虫之间没有种间竞争，但是种间种间竞争发生在植物之间。在具有固定昆虫死亡率的参数空间中，我们随机选择了植物和昆虫生长速率的内部自然生长速率，并假设其他参数是无关的，我们研究了系统的动力学。结果表明，如果豌豆色素的昆虫和植物对的数量增加，只有少量的豌豆色素昆虫才能生存。该结果与自然性质不相容，因此，引入了与其他物种竞争的假设，并且引入了植物与其他植物竞争的可能性，这表明如果这种概率很小，那么许多昆虫物种将得以生存。但是，随着植物之间种间竞争变得更加强大，一些植物也灭绝了。这些结果表明，为了使许多营养昆虫共存，植物之间的竞争必须稀疏和弱。在连续的社区动力学模型中，该模型用于补充离散产生社区动态物种之间的生成时间差异的难度，我们研究了三种物种中仍然是神秘的内部捕食系统。在内部捕食系统中，中级消费者与上层捕食者竞争资源并被捕食者食用，因此在资源竞争中，据说消费者比捕食者具有优势，这是消费者和捕食者共存的必要条件。今年，通过对高生产率环境中非线性社区动态的详细分析，我们透露，随着资源的环境能力的提高，资源和捕食者的极限周期的幅度增加，并且循环增加了更长的周期，这种极限周期变得不稳定，消费者可以入侵。此外，当环境能力增加时，共存限制周期的时期增加，资源和消费者的幅度增加，这使掠食者难以生存和灭绝。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Is the superiority of the intraguild prey in resource competition to the intraguild predator necessary for coexistence?

行会内的猎物在资源竞争中相对于行会内的掠夺者的优势是否是共存所必需的？

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Toshiyuki Namba;Yasuhiro Takeuchi;Malay Banerjee
通讯作者：
Malay Banerjee

Continuous irregular dynamics with multiple neutral trajectories permit species coexistence in competitive communities

DOI：
10.1016/j.tpb.2022.12.003
发表时间：
2023-01-14
期刊：
THEORETICAL POPULATION BIOLOGY
影响因子：
1.4
作者：
Yamauchi，Atsushi;Ito，Koichi;Namba，Toshiyuki
通讯作者：
Namba，Toshiyuki

植食性昆虫の高い多様性を許容するメカニズムの解明に向けて―予報―

阐明草食性昆虫高度多样性的机制 - 预测 -

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamauchi Atsushi;Ito Koichi;Shibasaki Shota;Namba Toshiyuki;難波利幸
通讯作者：
難波利幸

非線形動態はギルド内捕食系に予期せぬ現象を引き起こす

非线性动力学会导致公会内掠夺系统出现意想不到的现象

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamauchi Atsushi;Ito Koichi;Shibasaki Shota;Namba Toshiyuki;難波利幸;難波利幸，竹内康博，Malay Banerjee
通讯作者：
難波利幸，竹内康博，Malay Banerjee

ギルド内捕食系における予期せぬ現象

行会内掠夺系统中的意外现象

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamauchi Atsushi;Ito Koichi;Shibasaki Shota;Namba Toshiyuki;難波利幸;難波利幸，竹内康博，Malay Banerjee;難波利幸，竹内康博，Malay Banerjee
通讯作者：
難波利幸，竹内康博，Malay Banerjee