Modelagem de interações ecológicas em ambientes com estrutura espacial

A heterogeneidade dos ambientes exerce uma grande e decisiva influência sobre a dinâmica populacional das espécies. Neste trabalho, nosso objetivo foi investigar como a correlação espacial entre os recursos em um modelo espacial de rede influencia a dinâmica espaço-temporal de um sistema presa-predador, como também a dinâmica de espécies competidoras, que competem por recursos limitantes. A heterogeneidade do ecossistema é introduzida através da correlação entre os recursos da rede, com base em uma distribuição Gaussiana bivariada, para o modelo de predação e de competição. Um segundo modelo de predação, com distribuição fractal de recursos, gerada pelo movimento browniano fracionário, também foi investigado. No sistema presa-predador, com distribuição Gaussiana, verificamos, após as simulações computacionais, que a correlação entre os recursos da rede favorece a coexistência das duas espécies, para valores intermediários da probabilidade de reprodução do predador, uma vez que as áreas onde as duas espécies coexistem fica ampliada para valores intermediários do parâmetro de correlação. Para o relevo fractal, ao variarmos o valor do expoente de Hurst \u1d43b, a área de coexistência das duas espécies fica ampliada, pois com a rede bastante homogênea, para \u1d43b=0.99, observamos a maior região com as duas espécies coexistindo ao longo do tempo. No sistema com competição, podemos observar que o número de espécies que sobrevivem no ecossistema aumenta gradativamente à medida que aumentamos a correlação entre os recursos, alcançando sua diversidade máxima bem próximo da correlação máxima da rede.The heterogeneity of an ecosystem has a great and decisive influence on the population dynamics of the species. In this work we aimed to investigate how the spatial correlation among the resources of a lattice model influences the space-time dynamics of a prey-predator system, as well as the dynamics of competing species that compete for limiting resources. The heterogeneity of the ecosystem is incorporated through the correlation among the resources, based on a bivariate Gaussian distribution, for the predation and competition model. A second predation model, with fractal distribution of resources, generated by the fractional Brownian motion, was also investigated. In the prey-predator system, with Gaussian distribution, we found after the computational simulations that the correlation among the resources favors the coexistence of the two species, for intermediate values of the probability of reproduction of the predator, since the areas where the two species coexist is extended to intermediate values of the correlation parameter. For the fractal landscape, when we vary the value of the Hurst exponente, \u1d43b, the area of coexistence of the two species is enlarged, since when the resource distribution is very homogeneous, for H = 0.99, we observed the largest region with the two species coexisting over time. In the system with competition, we can observe that the number of species that survive in the ecosystem increases gradually as we increase the value of λ, reaching its maximum diversity very close to the maximum correlation of the network.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPE