生物數學叢書14：病蟲害防治的數學理論與計算 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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桂占吉，王凱華，陳蘭蓀 著

圖書標籤:

• 生物數學
• 病蟲害防治
• 數學模型
• 農業
• 生態學
• 計算方法
• 數理統計
• 生物統計
• 防治策略
• 數學理論

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030401526

版次：1

商品編碼：11439680

包裝：平裝

叢書名： 生物數學叢書14

開本：16開

齣版時間：2014-03-01

用紙：膠版紙

頁數：298

字數：377000

正文語種：中文

內容簡介

　　《生物數學叢書14：病蟲害防治的數學理論與計算》是一本用動力學方法來研究農業生産中病蟲害防治規律的著作。全書共分五章，第1章介紹病蟲害防治的有關背景知識。第2章介紹非綫性動力係統與計算方法，定性、穩定性理論和脈衝微分方程的相關知識，第3章～第5章介紹病蟲害防治中各類化學控製、生物控製和綜閤控製模型，其中第3章介紹連續控製模型；第4章介紹周期脈衝控製模型；第5章介紹脈衝狀態反饋控製模型，全書力求基礎，突齣應用性，著重介紹建模方法、分析研究模型的基本性質、仿真模擬等。
　　《生物數學叢書14：病蟲害防治的數學理論與計算》可供高等院校數學、生物和農學相關專業的高年級本科生、研究生和青年教師閱讀參考，也可以作為從事生物數學研究的教師及相關科學研究工作者的教學、科研參考書，

內頁插圖

目錄

《生物數學叢書》序
前言
第1章 緒論
1.1 病蟲害農藥防治方法
1.2 生物防治
1.2.1 利用微生物防治
1.2.2 利用捕食性天敵捕食害蟲
1.2.3 利用寄生性天敵捕食害蟲
1.3 有害生物的綜閤治理
1.3.1 綜閤防治的含義
1.3.2 經濟臨界值與經濟危害水平
1.3.3 綜閤防治的原則
1.3.4 綜閤防治方案的製定
1.4 耕作防治
1.5 培育對害蟲的抗性
1.5.1 轉移基因法培育抗病蟲新品種
1.5.2 應用化閤物及自然物質誘發植物抗蟲抗病
1.6 絕育防治
1.7 物理防治
1.8 動力學方法在害蟲治理中的應用
1.8.1 種群模型研究概述
1.8.2 蟲害治理的動力學模型概述

第2章 非綫性動力係統與計算方法
2.1 係統識彆、統計方法：用數據確定方程的係數
2.1.1 Malthus人口模型
2.1.2 Logistic模型與數值模擬
2.1.3 競爭模型
2.2 常微分方程：定性、穩定性理論
2.2.1 解的存在與唯一性
2.2.2 簡單奇點的分類
2.2.3 極限環的存在性
2.2.4 二維Hopf分支産生極限環
2.2.5 穩定性的基本概念
2.2.6 嚮量和矩陣的範數
2.2.7 穩定性的幾何解釋
2.2.8 綫性係統的穩定性
2.2.9 李雅普諾夫第二方法
2.3 脈衝微分方程基本理論
2.3.1 導言
2.3.2 脈衝微分係統的描述
2.3.3 解的存在性、延拓性、唯一性
2.3.4 脈衝微分方程的比較定理及其解的緊性判彆
2.3.5 脈衝微分方程解的穩定性
2.3.6 綫性周期脈衝微分方程的乘子理論
2.3.7 單調凹算子定理
2.3.8 脈衝微分方程的分支定理
2.3.9 脈衝半動力係統
2.4 脈衝狀態反饋控製基本理論
2.4.1 引言
2.4.2 半連續動力係統基本概念及性質
2.4.3 基本定理與應用
2.4.4 階l周期解另一判定準則
2.4.5 半連續動力係統的階1奇異環（同宿軌）
2.4.6 階1同宿環分支
2.4.7 穩定性

第3章 連續控製模型
3.1 引言
3.2 利用化學藥物直接殺死害蟲
3.2.1 連續投放殺蟲劑的Malthus增長模型
3.2.2 連續投放殺蟲劑的Logistic增長模型
3.2.3 農藥防治階段結構模型
3.2.4 具有天敵的常數率施用殺蟲劑模型
3.2.5 小結
3.3 利用投放天敵捕食害蟲
3.3.1 引言
3.3.2 連續投放天敵模型及其動力學性質
3.3.3 生物結論
3.4 病毒防治害蟲模型
3.4.1 引言
3.4.2 SI模型
3.4.3 帶密度製約的SI模型
3.4.4 釋放病毒SV模型
3.5 釋放綫蟲防治害蟲模型
3.5.1 引言
3.5.2 模型的建立
3.5.3 連續投放昆蟲病原綫蟲的模型
3.5.4 平衡點的性態
3.5.5 全局漸近穩定性
3.5.6 極限環的存在性和唯一性
3.5.7 生物結論與數值分析

第4章 周期脈衝控製模型
4.1 周期脈衝噴灑化學藥物
4.1.1 Mauthus模型周期脈衝殺滅害蟲
4.1.2 Logistic模型周期脈衝殺滅害蟲
4.1.3 階段結構模型
4.1.4 存在天敵的脈衝施用殺蟲劑模型
4.1.5 小結
4.2 周期脈衝釋放天敵
4.2.1 引言
4.2.2 基本模型
4.2.3 帶消化因素模型
4.3 周期脈衝釋放病毒
4.3.1 SI模型
4.3.2 SV模型
4.3.3 SIV模型
4.4 周期脈衝釋放綫蟲
4.4.1 模型的建立
4.4.2 害蟲滅絕周期解及其全局穩定性
4.4.3 非平凡周期解分支
4.4.4 結論及數值模擬

第5章 脈衝狀態反饋控製模型
5.1 狀態依賴的脈衝噴灑化學藥物模型
5.1.1 Malthus模型
5.1.2 Logistic模型
5.1.3 階段結構模型
5.2 狀態依賴的脈衝釋放天敵模型
5.2.1 導言
5.2.2 階k（k=1，2）周期解的存在性和穩定性
5.2.3 帶消化因素的模型
5.2.4 改進的消化模型
5.3 狀態依賴的脈衝釋放病毒模型
5.3 ，1SI模型
5.3.2 SV模型
5.4 狀態依賴的脈衝投放昆蟲病原綫蟲模型
5.4.1 模型的建立
5.4.2 階l周期解的存在性和穩定性
5.4.3 生物結論及數值模擬
參考文獻
名詞索引
《生物數學叢書》已齣版書目

前言/序言

生物數學叢書14：病蟲害防治的數學理論與計算 目錄 第一部分：病蟲害傳播的數學模型 第一章：病蟲害傳播的個體基礎與宏觀錶現 1.1 病原體與宿主的相互作用：微觀機製的宏觀投影 1.1.1 感染、潛伏與傳播的生物學基礎 1.1.2 宿主免疫響應的動態變化 1.1.3 環境因素對病原體存活與傳播的影響 1.2 疾病傳播的群體動力學：從個體到群體的躍遷 1.2.1 SIR（易感-感染-移齣）模型及其變體 1.2.1.1 基本SIR模型：基礎傳播動力學的刻畫 1.2.1.2 SEIR（易感-暴露-感染-移齣）模型：引入潛伏期 1.2.1.3 SIRS（易感-感染-移齣-易感）模型：考慮免疫衰退 1.2.2 空間異質性在疾病傳播中的作用 1.2.2.1 距離衰減模型與網絡模型 1.2.2.2 局部傳播與全球擴散的相互影響 1.2.3 蟲媒傳播的特殊性 1.2.3.1 媒介生物的動力學模型 1.2.3.2 媒介與病原體、宿主的耦閤 1.3 蟲害種群動態與環境互動 1.3.1 種群增長模型：指數增長與邏輯斯諦增長 1.3.2 種群調控因子：天敵、食物資源與環境脅迫 1.3.3 季節性變化對蟲害爆發的影響 1.3.4 空間分布格局及其形成機製 第二章：偏微分方程在病蟲害傳播模擬中的應用 2.1 反應-擴散方程：空間傳播的連續性描述 2.1.1 傳播速度的估計與臨界條件 2.1.2 傳播前沿的形態與穩定性分析 2.1.3 異質性環境下的傳播模式 2.2 偏微分方程模型的構建與參數辨識 2.2.1 模型變量的選取與方程的推導 2.2.2 真實數據的擬閤與模型參數的估計 2.2.3 模型驗證與敏感性分析 2.3 適用於特定病蟲害傳播的偏微分方程模型 2.3.1 植物病害的擴散模型 2.3.2 昆蟲種群的空間擴散與遷移 2.3.3 考慮性彆比例與繁殖策略的模型 第三章：基於網絡的傳播動力學 3.1 復雜網絡的結構特徵與病蟲害傳播 3.1.1 無標度網絡、小世界網絡與隨機網絡的比較 3.1.2 中心節點與傳播效率的關係 3.2 網絡上的SIR、SEIR模型擴展 3.2.1 節點與邊的含義解析 3.2.2 傳播路徑與感染風險分析 3.3 真實社會與生態網絡的構建與應用 3.3.1 交通網絡與人員流動對病蟲害跨區域傳播的影響 3.3.2 生態係統中物種間的相互作用網絡 3.3.3 農業生産單元間的空間連接與病蟲害蔓延 3.4 動態網絡與傳播預測 3.4.1 網絡結構隨時間的變化 3.4.2 動態網絡的傳播模擬與風險評估 第二部分：病蟲害防治的數學優化與計算 第四章：害蟲種群動態控製的數學方法 4.1 害蟲種群穩態與閾值分析 4.1.1 滯後性與周期性振蕩的齣現 4.1.2 種群動態的穩定性分析 4.2 害蟲防治的控製策略設計 4.2.1 閾值控製理論：經濟損傷水平與經濟防治水平 4.2.2 動態閾值策略的構建 4.2.3 最佳防治時機與頻率的確定 4.3 整閤病蟲害管理（IPM）的數學框架 4.3.1 IPM的原則與組成部分 4.3.2 數學模型在IPM決策中的應用 4.3.3 考慮環境友好型措施的優化 第五章：殺蟲劑施用策略的最優化 5.1 殺蟲劑抗性演化模型 5.1.1 抗性基因的遺傳與傳播 5.1.2 殺蟲劑劑量與抗性選擇壓 5.1.3 抗性動態的數學描述 5.2 殺蟲劑使用量的數學優化 5.2.1 成本效益分析與風險評估 5.2.2 空間優化施藥策略 5.2.3 考慮抗性風險的劑量與頻率優化 5.3 殺蟲劑組閤與輪換策略 5.3.1 協同與拮抗效應的數學建模 5.3.2 降低抗性發展的策略優化 第六章：生物防治的數學模型與優化 6.1 天敵種群動態與功能響應 6.1.1 捕食者-獵物模型（Lotka-Volterra及其變體） 6.1.2 天敵的功能響應類型與效率 6.2 生物防治劑釋放策略的優化 6.2.1 釋放密度、頻率與時機的數學建模 6.2.2 空間異質性與生物防治效果 6.2.3 考慮天敵種群建立與維持的策略 6.3 共生微生物在植物保護中的數學分析 6.3.1 共生體的定植與競爭 6.3.2 誘導抗性與營養互惠的數學模擬 第七章：計算技術在病蟲害防治中的應用 7.1 模擬與預測技術 7.1.1 基於模型的狀態估計與短期預測 7.1.2 長期趨勢預測與情景分析 7.1.3 濛特卡羅模擬與不確定性量化 7.2 優化算法在防治決策中的應用 7.2.1 綫性規劃、非綫性規劃與動態規劃 7.2.2 遺傳算法、模擬退火等啓發式算法 7.2.3 機器學習在預測與優化中的角色 7.3 大數據與地理信息係統（GIS）集成 7.3.1 監測數據采集與整閤 7.3.2 空間分析與風險製圖 7.3.3 精準農業中的應用 第八章：病蟲害防治的經濟學考量 8.1 病蟲害造成的經濟損失評估 8.1.1 直接損失與間接損失的量化 8.1.2 評估方法與數據來源 8.2 防治措施的成本效益分析 8.2.1 不同防治策略的成本與收益比較 8.2.2 投資迴報率與經濟可行性 8.3 政策製定中的數學模型應用 8.3.1 補貼、稅收等政策工具的模擬 8.3.2 風險管理與社會福利最大化 8.4 全球化背景下的病蟲害經濟風險 8.4.1 貿易流動與病蟲害跨國傳播的經濟影響 8.4.2 國際閤作與協調防治的經濟效益 結論與展望 第九章：研究的總結與未來方嚮 9.1 生物數學在病蟲害防治中的核心價值 9.2 當前研究的局限性與挑戰 9.3 未來研究的重點方嚮 9.3.1 耦閤模型與跨學科整閤 9.3.2 考慮氣候變化與生物多樣性喪失的影響 9.3.3 智能化預警與自動化決策係統 9.3.4 結閤基因組學與分子生物學的新方法 9.4 生物數學在可持續農業發展中的作用 參考文獻 索引

評分☆☆☆☆☆

我曾嘗試閱讀一些關於應用數學的著作，但往往因為其晦澀難懂的錶達方式而望而卻步。然而，這本《病蟲害防治的數學理論與計算》在保持專業深度的同時，在行文的流暢性和邏輯遞進上做得相當齣色。它像一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導讀者理解偏微分方程在空間擴散模型中的應用。我特彆欣賞作者在引入新概念時所做的背景鋪墊，使得復雜的數學工具不至於顯得突兀和抽象。比如，書中對反應-擴散方程組在描述害蟲如何在田間地頭擴散的場景描述，配閤圖示和案例分析，使我這個文科背景的讀者也能大緻捕捉到其核心思想。這種結閤瞭理論深度與科普廣度的平衡點拿捏得恰到好處，讓人感覺學習過程是充實而非枯燥的。它更像是一部嚴肅的學術作品，但閱讀體驗卻遠超我預期的“硬核”程度，值得那些希望在交叉學科領域有所建樹的讀者細細品味。

評分☆☆☆☆☆

作為一名關注現代農業技術的業餘愛好者，我發現這本書在揭示“看不見”的控製機製方麵錶現得尤為齣色。我們日常看到的病蟲害防治，往往是噴灑化學藥劑的直觀行動，但這本書將這種行動背後的決策過程數學化瞭。書中涉及到的最優控製理論，讓我明白瞭為什麼在某些情況下，暫時的容忍比立即采取強硬措施更為有利。這種“延遲滿足”的控製哲學，完全顛覆瞭我對傳統“一發現就打”的防治思路。此外，書中對隨機過程在建模不確定性（如天氣波動、抗藥性齣現）方麵的探討，極大地提升瞭模型的現實適用性。這本書的價值在於它提供瞭一種全新的視角，即把農業生産視為一個動態的、需要實時優化的復雜係統，而不是一個簡單的因果鏈條。它不僅僅是介紹數學方法，更是在傳播一種科學的決策思維框架。

評分☆☆☆☆☆

這本關於病蟲害防治的數學理論與計算的圖書，從我這個非專業讀者的角度來看，簡直是打開瞭一扇通往未知世界的大門。我原本以為數學和農業害蟲防治之間會有一道難以逾越的鴻溝，但這本書巧妙地將復雜的數學模型融入到實際的生態問題中，讓人耳目一新。它不僅僅是羅列公式，而是用嚴謹的邏輯去剖析昆蟲種群動態變化的規律。例如，書中對捕食者與被捕食者模型（Lotka-Volterra方程）的應用，讓我清晰地看到瞭數學工具如何精確地預測害蟲爆發的臨界點。更讓我印象深刻的是，它沒有停留在理論層麵，而是深入探討瞭如何利用這些模型來優化農藥的使用策略，比如確定最佳噴灑時機和劑量，從而實現“精準打擊”而非“地毯式轟炸”，這對環境保護和農業可持續發展都具有深遠的指導意義。這本書的敘述風格偏嚮於教科書式的嚴謹，需要一定的數學基礎纔能完全領會其精髓，但即便隻是瞭解其思想框架，也足以讓人對現代農業管理産生全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶設計，不得不提。在閱讀專業性如此強的書籍時，清晰的數學符號和高質量的圖形演示至關重要。令人欣慰的是，本書在這方麵做得非常到位。所有的微分方程、積分符號都清晰可辨，沒有齣現任何因印刷質量導緻的閱讀障礙。更重要的是，書中的許多案例研究，都配有詳盡的模擬結果圖，這些圖錶直觀地展示瞭不同數學模型預測的種群動態麯綫是如何隨時間變化的。例如，通過對比“不乾預”和“基於模型的乾預”兩種情景下的害蟲數量麯綫，讀者可以立刻直觀地感受到理論指導的實際效益。這種視覺化的呈現方式，極大地降低瞭理解復雜模型推導過程的認知負荷，使得讀者可以將精力更多地集中在模型的生態學意義而非單純的代數操作上。對於需要將研究成果嚮非數學專業人士匯報的讀者來說，這些圖錶無疑是極好的輔助材料。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，我將這本書定位為一本極具前瞻性的專著，它將經典的生態學理論與尖端的計算數學技術緊密結閤起來，構建瞭一套分析和解決農業蟲害問題的係統性框架。它探討的深度，尤其是在非綫性動力學和計算模擬方麵，為該領域的研究人員提供瞭堅實的理論基石。這本書的語言風格雖然嚴謹，但字裏行間透露齣一種對自然係統復雜性的敬畏與探索的熱情。它不僅僅是一本關於“如何防治”的書，更是一本關於“如何理解”病蟲害生態係統的書。對於那些希望在農業工程、生物信息學或者應用數學領域深耕的學者而言，這本書無疑是案頭必備的參考資料，它所構建的數學視角，足以引領未來病蟲害管理策略的發展方嚮。