數學模型在生態學的應用及研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊東方，王鳳友 著

圖書標籤:

• 數學模型
• 生態學
• 應用研究
• 生態建模
• 數理生態學
• 生物數學
• 模型分析
• 生態係統
• 理論生態學
• 交叉學科

齣版社： 海洋齣版社

ISBN：9787502790103

版次：1

商品編碼：11782027

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-07-01

用紙：膠版紙

頁數：308

字數：480000

正文語種：中文

內容簡介

　　《數學模型在生態學的應用及研究》通過闡述數學模型在生態學的應用和研究，定量化的展示生態係統中環境因子和生物因子的變化過程，揭示生態係統的規律和機製，以及其穩定性、連續性的變化，使生態數學模型在生態係統中發揮巨大作用。通過《數學模型在生態學的應用及研究》的學習，可以幫助讀者瞭解生態數學模型的應用、發展和研究的過程；分析不同領域、不同學科的各種各樣生態數學模型；探索采取何種數學模型應用於何種生態領域的研究；掌握建立數學模型的方法和技巧。

目錄

黃瓜乾物質的産量模型
紅棗維生素的熱降解公式
濾波器的消除噪聲公式
平原農業生態的能值評估模型
農機裝備的水平組閤模型
灌區水資源的優化配置模型
棉花穴播輪的種子運動模型
雷達影像的土壤濕度反演模型
秸稈閤成甲醇的動力模型
農業機器的作業成本預測模型
蘋果生態的適宜性評價公式
電網多諧波的疊加公式
冷庫門的冷風滲透模型
食品微波加熱的殺菌模型
稻榖和脫粒元件的碰撞方程
風乾白鰱的熱風乾燥模型
稻榖乾燥的爆腰率增值模型
水稻産量的遙感估測模型
溫室環境的切換係統模型
砂石覆蓋的土壤蒸發公式
紫色土的水分分布模型
秸稈解液的濾膜通量模型
蘋果渣的果膠提取公式
黃瓜葉片的光閤速率公式
豬場廢水的降解模型
流域土地的分形公式
博弈論的改進可拓評價模型
平原農牧漁的産值預測模型
配電網的無功優化模型
番茄圖像的匹配模型
真空冷卻的熟肉水分遷移模型
油梨皮的黃酮提取公式
微灌係統的凱勒均勻度公式
銀杏脫殼機的優化設計公式
土壤含水的遙感監測模型
發動機的燃燒模型
樣品的品質檢測模型
發電係統的電源配置計算
耕施肥機的設計方程
黃土高原的土壤水分模型
泥沙的衝淤公式
隨機波的波力公式
波浪的要素公式
波群的數值計算
斜坡護麵的波浪公式
挪威海域的波浪和海流計算
水泥土的墊層公式
海堤的波浪爬高模型
淺水波的波長計算
波榖的壓力公式
船閘閘室的水體鹽量計算
弧形褶闆的受力計算
上海港的颱風增水計算
堤頭穩定的計算
水體中染料雲團的運動公式
港口航道的迴淤強度公式
有效風速的頻率計算
風浪引起防波堤的受損公式
波浪變形的要素公式
地形改變的潮汐計算
波群的統計模型
水位的判定公式
海岸演變的計算
防波堤的優化公式
樁基的承載能力計算
繞射和摺射的波傳播方程
淺海的波浪譜方程
鹽水入侵量的計算
定位的距離交會公式
防浪堤的胸牆斷麵優化公式
特徵波的要素統計公式
風荷載的概率模型
穩定塊重計算
江堤的風浪模型
波高的分離推算公式
風輸沙率的計算
沉箱的遠程浮運公式
龍口灣的波浪公式
龍口灣的泥沙運動模型
拋石工程的效率計算
西雙版納的舒適評價方程
同震滑坡的年代公式
岩爆的動力擾動方程
山區流域的坡麵流方程
石山區發展的評價公式
順層坡的潰屈破壞模型
西雙版納鳥類的多樣性計算
石山區發展的評價指標
水係溝槽的統計函數
泥石流的土體破壞方程
山區資源的可持續利用模型
山係的分形模型
土壤動物的群落結構模型
植物因子阻攔明渠輸沙的方程

好的，請看這份圖書簡介： 《復雜係統動力學：從理論到實踐的跨學科探索》 圖書概述 本書深入探討瞭復雜係統動力學的核心理論、建模方法及其在多個前沿科學領域的實際應用。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎的非綫性動力學、混沌理論，到高階的隨機過程、網絡科學，以及最新的數據驅動建模技術。我們旨在為讀者提供一個全麵而深刻的視角，理解自然界、工程技術和社會經濟係統中普遍存在的復雜性現象，並掌握分析和預測這些係統行為的強大工具。 本書的特色在於強調理論與實踐的緊密結閤。我們不僅詳細闡述瞭諸如洛倫茲吸引子、Bifurcation（分岔）分析等經典理論，更側重於如何將這些抽象的數學工具轉化為解決真實世界問題的實用框架。通過大量的案例研究和計算模擬示例，讀者將能親身體驗如何構建、求解和解釋復雜的數學模型。 第一部分：復雜係統動力學的基礎與數學工具 本部分為深入研究奠定堅實的數學基礎，重點介紹分析非綫性係統的關鍵概念和技術。 第一章：非綫性動力學的基本概念 本章首先迴顧瞭常微分方程（ODE）和偏微分方程（PDE）在描述動態係統中的作用。隨後，引入相空間、相軌跡、穩定性和不穩定性的概念。我們將重點分析一維和二維係統的定性分析方法，包括平衡點的分類（鞍點、結點、焦點）及其穩定性分析。特彆地，本章將引入李雅普諾夫（Lyapunov）穩定性理論，作為評估係統長期行為的基石。 第二章：混沌理論與分岔分析 混沌是復雜係統的核心特徵之一。本章詳細介紹瞭區分周期性、準周期性和混沌行為的判據，如龐加萊截麵、李雅普諾夫指數譜的計算。分岔理論作為係統參數變化時定性行為轉變的描述工具，將在本章得到深入闡述。我們將分析鞍點分岔、霍普夫分岔（Hopf Bifurcation）等經典範式，並探討如何利用這些工具來理解係統從有序到無序的臨界點。 第三章：隨機過程與噪聲驅動係統 真實世界中的許多係統都受到不可避免的隨機擾動（噪聲）的影響。本章引入隨機微分方程（SDE）和馬爾可夫過程。我們將探討布朗運動、泊鬆過程，並重點分析如何利用朗之萬方程（Langevin Equation）來描述係統在噪聲作用下的動力學行為，例如布朗飛躍和隨機共振現象。 第四章：網絡科學與拓撲結構 復雜係統通常由相互關聯的組件構成。本章將從圖論的角度齣發，引入復雜網絡的結構特性，如度分布、路徑長度、聚類係數等。我們將分析無標度網絡、小世界網絡等典型拓撲結構，並討論這些結構如何影響信息傳播、魯棒性以及係統整體的動力學行為。 第二部分：建模方法與計算技術 本部分側重於將理論知識轉化為可操作的建模範式，以及利用現代計算工具進行模擬和分析。 第五章：係統建模的一般方法論 本章係統地梳理瞭建模過程的各個環節：問題定義、變量選擇、假設構建、方程推導和模型驗證。我們將區分唯象模型、機理模型和經驗模型的適用場景。重點討論如何處理模型的不確定性，包括參數估計和模型簡化（降維）的技術，以保持模型的可解釋性和計算效率。 第六章：從連續到離散：數值模擬技術 由於大多數復雜係統的解析解難以獲得，數值模擬成為核心工具。本章詳細介紹瞭求解常微分方程的數值積分方法，如歐拉方法、龍格-庫塔法（Runge-Kutta methods）。對於偏微分方程，我們將介紹有限差分法和有限元法的基本原理及其在動態係統模擬中的應用。本章還將強調數值穩定性和精度控製的關鍵考量。 第七章：數據驅動的係統識彆 在數據爆炸的時代，從觀測數據中重建係統動力學模型變得至關重要。本章介紹係統識彆的關鍵技術。我們將深入探討狀態空間重構方法，例如Takens嵌入定理。隨後，重點講解基於核方法的動態模式分解（DMD）及其擴展，展示如何有效地從高維觀測數據中提取齣係統的本徵振蕩模式和演化規律。 第八章：基於代理（Agent-Based）的模型構建 對於涉及個體間復雜交互的社會、經濟或生物係統，基於代理的模型（ABM）提供瞭一種自下而上的建模視角。本章闡述ABM的設計原則，包括規則製定、空間結構嵌入和異質性處理。我們將通過具體的案例（如市場行為模擬或群體運動）來說明ABM如何捕捉宏觀湧現現象。 第三部分：復雜係統的前沿應用領域 本部分將前兩部分的技術和理論應用於多個具有重大科學和社會意義的領域，展示復雜係統動力學的普適性力量。 第九章：流體力學中的湍流與相變 本章聚焦於流體運動的復雜性，特彆是湍流現象。我們將探討描述流體動力學的納維-斯托剋斯方程的睏難性，並利用模態分解技術分析湍流中的能量級串。同時，本章還將討論涉及相變（如凝固、擴散）的非平衡態動力學模型。 第十章：信息傳播與流行病動力學 本章結閤網絡科學和傳染病模型（如SIR/SEIR模型），分析疾病、信息或謠言在復雜網絡中的傳播機製。我們將討論網絡結構對基本再生數 ($R_0$) 的影響，以及最優乾預策略的設計，包括疫苗接種的時機和網絡隔離措施的有效性評估。 第十一章：金融市場的非綫性波動與風險評估 金融市場是典型的多體復雜係統。本章應用隨機過程和非綫性時間序列分析工具，研究資産價格的長期記憶效應和波動率聚類現象。我們將探討如何利用統計物理學的概念（如冪律分布）來刻畫金融危機中的極端事件，並評估基於動力學模型的風險度量方法。 第十二章：計算神經科學中的網絡同步 本章探討大腦皮層的活動。我們將使用耦閤振子模型（如霍奇金-霍奇金模型或簡化的Wilson-Cowan模型）來模擬神經元的集體行為，分析興奮性與抑製性網絡的相互作用如何導緻節律性振蕩、信息編碼和網絡同步現象，並討論這些動力學失衡與神經係統疾病的潛在聯係。 總結與展望 全書的最終目標是培養讀者運用跨學科思維和強大數學工具，主動識彆和解決復雜係統中的核心科學問題的能力。本書不僅是理論研究人員的參考手冊，也是希望將動力學方法應用於工程、經濟和生命科學領域中高級研究生的重要教材。我們相信，對復雜係統動力學的深入掌握，是理解現代科學前沿的關鍵鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀確實是一流的，那種近乎博物館藏品的紙張質感，讓人愛不釋手。但拋開外在形式，真正打動我的是作者對於“跨尺度問題”的深刻洞察。生態學研究的一個永恒難題就是如何將微觀的個體行為纍積到宏觀的景觀變化上。這本書花瞭整整一個章節專門討論多尺度建模的挑戰，特彆是尺度效應（Scaling Effects）的處理。它深入淺齣地介紹瞭分形幾何在生態學中的應用潛力，這在很多主流教材中是很少被提及的深度話題。我尤其欣賞作者在討論生物入侵模型時，對異質性環境驅動力的強調。他沒有簡單地將入侵物種視為均質的威脅，而是構建瞭考慮不同生境抵抗力的復雜偏微分方程組，這反映瞭作者對生態過程認知的深度和廣度。閱讀過程中，我感覺自己不是在讀一本教材，更像是在跟隨一位經驗極其豐富的導師進行深度研討會，每一次翻頁都能帶來新的啓發，讓人不斷停下來思考自己研究中被忽略的尺度變量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我帶著一種懷疑的態度打開這本書的，因為市麵上很多聲稱結閤瞭“應用”與“研究”的學術著作，往往偏嚮於理論推導而忽略瞭實際操作層麵的睏難，或者反過來，隻是羅列瞭大量低階的統計方法。然而，這部作品完全顛覆瞭我的初始認知。它在探討群落結構穩定性時，引入瞭基於信息論的熵值模型，這一點非常新穎。更關鍵的是，作者在討論該模型時，不僅僅給齣瞭計算公式，還配上瞭詳細的 R 語言或 MATLAB 的僞代碼指導，雖然代碼本身並不完整，但足以讓人立刻明白實現路徑。這種從理論到工具的無縫過渡，對於我這種需要快速將新的分析技術應用到現有項目中的研究人員來說，簡直是雪中送炭。我嘗試著套用瞭書中關於最小可行種群（MVP）的貝葉斯網絡模型框架來分析我們保護區內珍稀物種的未來生存概率，結果比我之前使用的傳統生存分析方法要穩健得多，偏差也更小。這本書真正做到瞭“授人以漁”，而非僅僅“授人以魚”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當有質感，那種深沉的墨綠色搭配燙金的字體，立刻讓人感受到一種嚴謹和專業的學術氣息。我是在一傢小眾書店偶然發現它的，當時隻是被它的名字吸引——“數學模型在生態學的應用及研究”。坦白說，我個人的背景更偏嚮於純理論的生物學，對數學模型的理解還停留在基礎層麵。拿到手裏翻閱時，發現內容編排邏輯性極強，從宏觀的生態係統動力學建模，到微觀的種群遺傳學模擬，幾乎覆蓋瞭現代生態學研究的主要脈絡。作者在引言中並沒有過多渲染數學工具的復雜性，反而著重強調瞭模型作為一種“思維框架”的價值，這極大地降低瞭我這個非數學專業讀者的畏懼感。尤其讓我印象深刻的是，書中對時間延遲模型的處理，那種用微分方程來刻畫生物反饋機製的細膩程度，簡直令人拍案叫絕。它不是一本堆砌公式的教科書，而更像是一本引導你如何用數學語言“重塑”自然界的指南手冊，每一章的案例都選取得恰到好處，既有經典的 Lotka-Volterra 模型迴顧，也有前沿的基於個體的模擬（ABM）的介紹，體現瞭作者深厚的學術功底和對學科前沿的精準把握。

評分☆☆☆☆☆

從一個偏嚮於政策和管理應用的讀者的角度來看，這本書最齣色的地方在於它對不確定性量化與風險評估的係統化處理。在環境管理決策中，我們麵對的往往是信息不完全、係統動態復雜的未來。作者在書中後半部分詳盡地展示瞭如何利用濛特卡洛模擬和敏感性分析來評估不同管理乾預措施的穩健性。他用一個關於濕地恢復項目的小案例來說明，即使初始數據存在較大誤差，通過充分的隨機擾動測試，我們依然能夠識彆齣哪些模型參數對最終結果的影響最為關鍵，從而指導我們優先去獲取哪些關鍵生態參數的數據。這比單純地給齣一個“最優解”要實用得多。這本書沒有迴避數學模型在現實應用中經常遇到的“黑箱”問題，而是直麵它，並提供瞭實用的工具去打開這個黑箱，量化決策背後的風險敞口。它不僅是科學研究的基石，更是環境決策科學的有力支撐，絕對值得政策製定者和環境工程師反復研讀。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在為我的博士論文尋找更強有力的論證工具，希望能將我的田野觀察數據提升到更高的解釋層次。我從幾個導師那裏聽說瞭這本書的推薦，說是業內探討如何將非綫性動力學引入種群恢復力研究的必讀書目。拿到電子版後，我首先關注的是它的案例分析部分。這本書的強大之處在於，它沒有僅僅停留在介紹模型本身，而是深入探討瞭模型簡化與現實世界復雜性之間的權衡藝術。比如，書中對比瞭經典的 SIR 模型在描述傳染病傳播時，加入空間異質性後模型的適應性提升，這個過程的闡述非常清晰，它展示瞭如何在不使模型過於龐大而失去解釋力的前提下，逐步逼近真實情境。我特彆喜歡它對“模型驗證”這一環的重視，作者花瞭不少篇幅討論瞭如何利用遙感數據和長期監測數據來校準和檢驗模型的參數，這一點對於我們這些依賴實際數據進行推斷的研究者來說，是極其寶貴的實操經驗。這本書的結構非常適閤交叉學科的學習者，它像一座橋梁，將原本涇渭分明的數學分支和生態學領域有機地連接瞭起來，讀起來酣暢淋灕，感覺自己的研究視野一下子被拓寬瞭許多。