The transition between two ecological limit cycles in one predator-two competitive prey model
Castellanos, Víctor (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (Mèxic). División Académica de Ciencias Básicas)
Chan-López, Eduardo (Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. División Académica de Ciencias Básicas (Mèxic))
Llibre, Jaume (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Matemàtiques)

Data:	2024
Resum:	In this paper we analyze an ecological model with a single predator and two competitive prey species. This model incorporates several key elements, including logistic growth dynamics for the prey populations, a Holling type II functional response governing predator-prey interactions, and the inclusion of intraspecific competition among predators. Our study establishes stringent conditions on the model parameters to ensure the existence of two coexistence equilibrium points (CEPs). Of particular interest is one CEP that undergoes a Hopf bifurcation, resulting in a continuous transition between two limit cycles residing in different dimensions. More precisely, we observe a periodic solution within a three-dimensional phase space, alongside another periodic solution confined to an invariant phase plane. The bialternate sum matrix criterion serves as a vital tool in demonstrating the existence of this Hopf bifurcation. Furthermore, employing Lyapunov exponents, we provide numerical evidence showcasing the emergence of chaotic dynamics within the model. This comprehensive analysis sheds light on the intricate behavior of the ecological system under consideration, offering valuable insights into the complex interplay of ecological factors and nonlinear phenomena within the predator-prey dynamics that has not been previously detected.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2022-136613NB-I00 European Commission 777911 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00113
Nota:	Altres ajuts: Real Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Ecological model ; Limit cycle ; Biproduct ; Hopf bifurcation ; Stability
Publicat a:	Dynamics of continuous, discrete and impulsive systems, Vol. 31, Issue 6b (2024) , p. 377-404, ISSN 1918-2538

Postprint 25 p, 1.6 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > GSD (Grup de sistemes dinàmics)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats