Optimal diving: patch quality, depth, and marginal value

Alasdair I. Houston

doi:10.1093/beheco/araf141

2026-01-01

PRE

Alasdair I. Houston *

Annette L. Fayet

John M. McNamara

DOI：10.1093/beheco/araf141

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摘要

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边际价值定理（Marginal Value Theorem）是关于动物应在特定觅食斑块停留多久的广泛使用模型，常被用于潜水动物的背景中，以预测最佳水下觅食时间。在此，我们强调了在使用该定理的这一背景下存在的两个主要问题，并予以解决。首先，我们表明，该定理关于觅食收益递减的核心假设可能并非总是正确或必要，并提供分析证明，基于猎物丰富度（prey abundance）和有氧能力（aerobic capacity）分别对斑块停留时间产生生态学影响和生理学影响——这些影响有时被视为替代方案，实际上却同等重要且相互作用。其次，我们试图阐明关于环境质量应如何影响最佳觅食时间的常见误解，尤其是在均质和异质栖息地的情况下，因为环境质量的影响存在差异。最后，我们讨论了一种觅食收益取决于觅食时间和深度的情形，并证明最佳觅食深度并非一定是能量收益率达到峰值的深度。总体而言，我们提供的澄清和一般性证明应能改进未来对潜水动物最优觅食模型的解释。潜水动物应在水下停留多久的觅食时间？我们给出了一个方程，展示了觅食条件和动物生理学如何共同决定最优行为。即使食物摄入率在增加，潜水消耗的氧气需要补充所需的时间也可能使得返回水面成为最优选择。我们还阐述了环境质量应如何影响最佳觅食时间。

Keyword:

dive depth

Marginal Value Theorem

oxygen depletion

patch quality