捕食?被食モデル（ほしょくひしょくもでる）

最終更新：2026/4/25

捕食?被食モデルは、生態系における生物間のエネルギー移動を表現する概念で、捕食者と被食者の関係性を重視する。

別名・同義語捕食者-被食者モデルロトカ-ヴォルテラモデル

ポイント

このモデルは、食物連鎖や食物網を理解するための基礎となり、個体群動態や生態系の安定性解析に用いられる。

概要

捕食?被食モデルは、生態学において、ある生物（捕食者）が別の生物（被食者）を捕食し、エネルギーを得るという関係性を数学的に表現するモデル群の総称である。最も基本的なモデルは、ロトカ＝ヴォルテラモデルであり、捕食者と被食者の個体数変動を記述する微分方程式で構成される。

ロトカ＝ヴォルテラモデルは、以下の2つの式で表される。

ここで、xは被食者の個体数、yは捕食者の個体数、aは被食者の出生率、bは捕食率、cは捕食者の増加率、dは捕食者の死亡率を表す。

このモデルは、捕食者と被食者の個体数が周期的に変動するという予測を示す。しかし、現実の生態系はより複雑であり、ロトカ＝ヴォルテラモデルは単純化された表現である。

ロトカ＝ヴォルテラモデルは、様々な拡張が加えられている。例えば、

これらの拡張により、より現実的な生態系の動態を表現することが可能になる。

捕食?被食モデルは、以下の分野で応用されている。