A proposta deste trabalho é analisar a influência exercida pela migração sobre a sincronização em metapopulações heterogêneas, modeladas como sistemas acoplados, discretos no tempo e no espaço. São apresentadas as condições que o sistema deve satisfazer para possibilitar a ocorrência da sincronização e um critério envolvendo o número de Lyapunov para decidir sobre a estabilidade do estado síncrono. O desenvolvimento de tais ideias é feito primeiro para metapopulações heterogêneas compostas por apenas dois agrupamentos e, posteriormente, para o caso geral em que há um número arbitrário de agrupamentos. Esses resultados analíticos são ilustrados através de simulações numéricas para quatro tipos distintos de acoplamento. / The purpose of this study is to analyze the in uence of migration on synchronization in heterogeneous metapopulations, modeled as coupled systems, discrete in time and space. The conditions that the system must satisfy to allow the occurrence of synchronization and a criterion involving Lyapunov s number are presented to decide on the stability of the synchronous state. The development of such ideas is done rst for heterogeneous metapopulations composed of only two clusters and, posteriorly, for the general case in which there is an arbitrary number of clusters. These analytical results are illustrated through numerical simulations for four di erent types of coupling.

Neste trabalho analisamos os efeitos causados pela migração dependente da densidade em metapopulações, modelada como um sisitema de n sítios discretos no tempo e no espaço. A análise em diferentes funções que descrervem a dinâmica local do sistema e para configurações da rede na forma unidimensional (anéis cíclicos) e na forma bidimensional (superfície toroidal). Para os anéis cíclicos, obtemos os padrões espaciais causados pela migração dependente da densidade. Além disso, observamos que padrões mais irregulares e complexos aparecem de forma mais intensa em uma das funçoes analisadas na descrição do processo de dinâmica local. Através de várias evidências numéricas determinamos, para dinâmica local, descrita pela função exponencial logística, a região onde a migração dependente da densidade induz caóticos no sistema. esta região é crescente conforme ocorre o crescimento na fração migratória máxima. Para redes bidimentsionais na forma vizinhança de Moore apresentamos as instabilidades causadas pela migração dependente da densidade nas mesmas funções utilizadas para deescrever o processo de dinâmica local do caso anterior. Através do cálculo do espectro de Lyapunov confirmamos os padrões caóticos encontrados, classificando-os como caos espaço temporal completamente desenvolvido e supressão de caos.

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de dois modelos metapopula ionais heterogêneos para uma úni a espé ie, onde em ada modelo trabalhamos om dois agrupamentos de sítios que se diferen iam pela taxa de migração ( onstante ou dependente da densidade) e dinâmi a lo al. São apresentadas as ondições ne essárias para a o orrên ia de dinâmi as par ialmente sin ronizadas, o asionando a formação de dois clusters, onde em ada cluster a dinâmi a de todos os sítios é sin ronizada. Com o propósito de analisar a estabilidade assintóti a do estado par ialmente sín rono, obtemos uma expressão para o ál ulo do número de Lyapunov transversal do atrator par ialmente sin ronizado e simulamos numeri amente esse número para diversas possibilidades de parâmetros e redes de onexão. Por m, fazemos uma omparação entre ambos os modelos desenvolvidos. / In this work we present the development of two heterogeneous metapopulation models for a single spe ie, where in ea h model we work with two groups of pat hes that di er by the rate of migration ( onstant or density dependent) and by the lo al dynami s. The ne essary onditions for the o urren e of partially syn hronized dynami s are presented, resulting in the formation of two lusters, where in ea h luster the dynami s of all the pat hes are syn hronized. In order to analyze the asymptoti stability of the partially syn hronous state, we obtain an expression for the al ulation of the transverse Lyapunov number of the partially syn hronized attra tor and numeri ally simulate this number for several possibilities of parameters and onne tion networks. Finally, we make a omparison between both developed models.

A proposta deste trabalho é analisar a influência exercida pela migração sobre a sincronização em metapopulações heterogêneas, modeladas como sistemas acoplados, discretos no tempo e no espaço. São apresentadas as condições que o sistema deve satisfazer para possibilitar a ocorrência da sincronização e um critério envolvendo o número de Lyapunov para decidir sobre a estabilidade do estado síncrono. O desenvolvimento de tais ideias é feito primeiro para metapopulações heterogêneas compostas por apenas dois agrupamentos e, posteriormente, para o caso geral em que há um número arbitrário de agrupamentos. Esses resultados analíticos são ilustrados através de simulações numéricas para quatro tipos distintos de acoplamento. / The purpose of this study is to analyze the in uence of migration on synchronization in heterogeneous metapopulations, modeled as coupled systems, discrete in time and space. The conditions that the system must satisfy to allow the occurrence of synchronization and a criterion involving Lyapunov s number are presented to decide on the stability of the synchronous state. The development of such ideas is done rst for heterogeneous metapopulations composed of only two clusters and, posteriorly, for the general case in which there is an arbitrary number of clusters. These analytical results are illustrated through numerical simulations for four di erent types of coupling.

Neste trabalho analisamos os efeitos causados pela migração dependente da densidade em metapopulações, modelada como um sisitema de n sítios discretos no tempo e no espaço. A análise em diferentes funções que descrervem a dinâmica local do sistema e para configurações da rede na forma unidimensional (anéis cíclicos) e na forma bidimensional (superfície toroidal). Para os anéis cíclicos, obtemos os padrões espaciais causados pela migração dependente da densidade. Além disso, observamos que padrões mais irregulares e complexos aparecem de forma mais intensa em uma das funçoes analisadas na descrição do processo de dinâmica local. Através de várias evidências numéricas determinamos, para dinâmica local, descrita pela função exponencial logística, a região onde a migração dependente da densidade induz caóticos no sistema. esta região é crescente conforme ocorre o crescimento na fração migratória máxima. Para redes bidimentsionais na forma vizinhança de Moore apresentamos as instabilidades causadas pela migração dependente da densidade nas mesmas funções utilizadas para deescrever o processo de dinâmica local do caso anterior. Através do cálculo do espectro de Lyapunov confirmamos os padrões caóticos encontrados, classificando-os como caos espaço temporal completamente desenvolvido e supressão de caos.

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de dois modelos metapopula ionais heterogêneos para uma úni a espé ie, onde em ada modelo trabalhamos om dois agrupamentos de sítios que se diferen iam pela taxa de migração ( onstante ou dependente da densidade) e dinâmi a lo al. São apresentadas as ondições ne essárias para a o orrên ia de dinâmi as par ialmente sin ronizadas, o asionando a formação de dois clusters, onde em ada cluster a dinâmi a de todos os sítios é sin ronizada. Com o propósito de analisar a estabilidade assintóti a do estado par ialmente sín rono, obtemos uma expressão para o ál ulo do número de Lyapunov transversal do atrator par ialmente sin ronizado e simulamos numeri amente esse número para diversas possibilidades de parâmetros e redes de onexão. Por m, fazemos uma omparação entre ambos os modelos desenvolvidos. / In this work we present the development of two heterogeneous metapopulation models for a single spe ie, where in ea h model we work with two groups of pat hes that di er by the rate of migration ( onstant or density dependent) and by the lo al dynami s. The ne essary onditions for the o urren e of partially syn hronized dynami s are presented, resulting in the formation of two lusters, where in ea h luster the dynami s of all the pat hes are syn hronized. In order to analyze the asymptoti stability of the partially syn hronous state, we obtain an expression for the al ulation of the transverse Lyapunov number of the partially syn hronized attra tor and numeri ally simulate this number for several possibilities of parameters and onne tion networks. Finally, we make a omparison between both developed models.

A proposta deste trabalho é analisar a influência exercida pela migração sobre a sincronização em metapopulações heterogêneas, modeladas como sistemas acoplados, discretos no tempo e no espaço. São apresentadas as condições que o sistema deve satisfazer para possibilitar a ocorrência da sincronização e um critério envolvendo o número de Lyapunov para decidir sobre a estabilidade do estado síncrono. O desenvolvimento de tais ideias é feito primeiro para metapopulações heterogêneas compostas por apenas dois agrupamentos e, posteriormente, para o caso geral em que há um número arbitrário de agrupamentos. Esses resultados analíticos são ilustrados através de simulações numéricas para quatro tipos distintos de acoplamento. / The purpose of this study is to analyze the in uence of migration on synchronization in heterogeneous metapopulations, modeled as coupled systems, discrete in time and space. The conditions that the system must satisfy to allow the occurrence of synchronization and a criterion involving Lyapunov s number are presented to decide on the stability of the synchronous state. The development of such ideas is done rst for heterogeneous metapopulations composed of only two clusters and, posteriorly, for the general case in which there is an arbitrary number of clusters. These analytical results are illustrated through numerical simulations for four di erent types of coupling.

Neste trabalho analisamos os efeitos causados pela migração dependente da densidade em metapopulações, modelada como um sisitema de n sítios discretos no tempo e no espaço. A análise em diferentes funções que descrervem a dinâmica local do sistema e para configurações da rede na forma unidimensional (anéis cíclicos) e na forma bidimensional (superfície toroidal). Para os anéis cíclicos, obtemos os padrões espaciais causados pela migração dependente da densidade. Além disso, observamos que padrões mais irregulares e complexos aparecem de forma mais intensa em uma das funçoes analisadas na descrição do processo de dinâmica local. Através de várias evidências numéricas determinamos, para dinâmica local, descrita pela função exponencial logística, a região onde a migração dependente da densidade induz caóticos no sistema. esta região é crescente conforme ocorre o crescimento na fração migratória máxima. Para redes bidimentsionais na forma vizinhança de Moore apresentamos as instabilidades causadas pela migração dependente da densidade nas mesmas funções utilizadas para deescrever o processo de dinâmica local do caso anterior. Através do cálculo do espectro de Lyapunov confirmamos os padrões caóticos encontrados, classificando-os como caos espaço temporal completamente desenvolvido e supressão de caos.

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de dois modelos metapopula ionais heterogêneos para uma úni a espé ie, onde em ada modelo trabalhamos om dois agrupamentos de sítios que se diferen iam pela taxa de migração ( onstante ou dependente da densidade) e dinâmi a lo al. São apresentadas as ondições ne essárias para a o orrên ia de dinâmi as par ialmente sin ronizadas, o asionando a formação de dois clusters, onde em ada cluster a dinâmi a de todos os sítios é sin ronizada. Com o propósito de analisar a estabilidade assintóti a do estado par ialmente sín rono, obtemos uma expressão para o ál ulo do número de Lyapunov transversal do atrator par ialmente sin ronizado e simulamos numeri amente esse número para diversas possibilidades de parâmetros e redes de onexão. Por m, fazemos uma omparação entre ambos os modelos desenvolvidos. / In this work we present the development of two heterogeneous metapopulation models for a single spe ie, where in ea h model we work with two groups of pat hes that di er by the rate of migration ( onstant or density dependent) and by the lo al dynami s. The ne essary onditions for the o urren e of partially syn hronized dynami s are presented, resulting in the formation of two lusters, where in ea h luster the dynami s of all the pat hes are syn hronized. In order to analyze the asymptoti stability of the partially syn hronous state, we obtain an expression for the al ulation of the transverse Lyapunov number of the partially syn hronized attra tor and numeri ally simulate this number for several possibilities of parameters and onne tion networks. Finally, we make a omparison between both developed models.

Abordamos dois problemas que têm em comum a presença de múltiplas escalas de tempo. No primeiro problema, a questão é a interação entre espécies com tempos de desenvolvimento diferentes. O modelo analisado é uma interação presa-predador com múltiplas escalas de tempo, no qual as espécies se reproduzem e migram com frequência diferente uma da outra. Observou-se que a presença de mais de uma escala de tempo altera as regiões de estabilidade dos pontos de equilíbrio de coexistência e as densidades das espécies. O segundo problema considera diferentes escalas entre a movimentação e a dinâmica vital da própria espécie. Investigamos como a presença de múltiplas escalas de movimentação afeta dinâmicas metapopulacionais. Obtemos alguns resultados analíticos e depois realizamos simulações numéricas com modelos ecológicos especí cos. Constata-se que a consideração de múltiplas escalas de movimentação diminui a ocorrência de instabilidades causadas pela migração. / We approach two problems that have in common the presence of multiple time scales. In the rst problem, the question is the interaction between species with di erent development times. The model proposed is a predator-prey interaction in which predator and prey have di erent time scales in their reproduction and dispersal processes. We observed that the presence of more than one time scale modi es stability regions of equilibrium points and species densities. In the second problem, we consider di erent scales between the movement and the vital dynamic of the same specie. We investigated how the presence of multiple movement scales a ects metapopulation dynamics. We obtain analytical results and after we performed numerical simulations with speci c ecological models. We argue that the consideration of multiple movement scales decreases the occurrence of instability caused by migration.