合作种群模型动力学研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

陈凤德，谢向东 著

图书标签:

• 合作种群模型
• 种群动力学
• 数学建模
• 生态学
• 生物数学
• 非线性动力学
• 合作进化
• 种群生态学
• 动力系统
• 生物统计学

店铺： 英典图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030411877

商品编码：29188477410

包装：平装

出版时间：2014-06-01

基本信息

书名：合作种群模型动力学研究

：78.00元

作者：陈凤德,谢向东

出版社：科学出版社

出版日期：2014-06-01

ISBN：9787030411877

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

《合作种群模型动力学研究》共四章,第1章主要介绍合作种群模型的生态学背景和国内外发展动态，第2章介绍自治两种群合作模型的动力学行为研究;第3章介绍非自治两种群合作模型的动力学行为研究;第4章介绍多种群反馈控制合作模型的动力学行为研究.《合作种群模型动力学研究》研究的主题是合作种群模型的动力学行为，其涉及到了较为宽泛的数学基础理论，包括微分方程定性与稳定性理论，差分方程理论,时滞微分方程理论等.重点放在建模思想、动力学分析及所得结果的生态学含义的解释上.《合作种群模型动力学研究》的目的有二:(1)系统整理本团队在合作种群方面的工作;(2)为读者提供一份国内外近年来在合作种群方面研究进展的参考文献,以求读者能较快了解国内外进展并进入该领域展开研究。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《现代生态系统复杂性：从个体行为到群落演替》 图书简介 本书深入探讨了现代生态系统中错综复杂的动力学过程，聚焦于如何从微观的个体相互作用提升至宏观的群落乃至生态系统层面的功能性变化。我们摒弃了将生态系统视为简单线性系统的传统观点，转而采用基于复杂性科学和非线性动力学的视角，力求揭示生态结构和功能涌现的内在机制。 第一部分：个体行为与微观相互作用的量化分析 本部分侧重于构建描述生物个体行为和局部相互作用的数学模型。我们首先回顾了经典种群增长模型（如Logistic模型）的局限性，并引入了基于能量流、物质循环和行为决策的个体驱动模型（Agent-Based Models, ABMs）。重点分析了以下几个核心议题： 1. 空间异质性对个体迁移和聚集的影响： 详细阐述了环境梯度、资源斑块分布如何通过影响个体的搜索策略和避难所选择，进而塑造种群的空间结构。我们引入了随机游走理论与信息获取成本的耦合模型，用以预测物种在非均匀环境中的扩散率和定植成功率。 2. 基于规则的竞争与捕食交互： 考察了不同类型的捕食者-被捕食者功能反应（Holling I, II, III型）在有限空间和时间约束下的实际表现。重点关注了攻击成功率、饱和效应以及捕食者学习能力对种群波动的影响。在竞争方面，我们区分了资源竞争（Exploitative Competition）和干扰性竞争（Interference Competition），并使用非对称性竞争系数来量化不同生活史策略个体间的排他性。 3. 繁殖成功率的非线性依赖性： 分析了繁殖努力度、亲代投资与后代表现之间的权衡机制。引入了基于风险评估的繁殖决策模型，探讨了环境不确定性（如极端天气事件频率增加）如何驱动种群的生命史策略从“存活优先”转向“快速增殖”。 第二部分：中尺度群落结构与相互作用网络的构建 本部分将视角从单个物种扩展到多个物种共存的群落层面，着重于构建和分析生态相互作用网络。我们认为，群落的稳定性与冗余性，很大程度上取决于其底层网络的拓扑结构。 1. 食物网的拓扑特征与稳定性： 采用图论方法，对食物网的连接度、异质性（Scale-free vs. Random Networks）进行了深入剖析。我们运用了相互作用矩阵的特征值分析，特别是基于随机矩阵理论（RMT）的预测，来评估高维群落的内在稳定性边界，并讨论了营养级联效应如何通过网络结构被放大或抑制。 2. 共存机制的理论探索： 深入探讨了“竞争排斥原理”在实际生态系统中的修正。重点介绍了基于功能多样性的共存模型，即通过将物种按其生态位差异（如资源利用的宽度和位置）进行分类，构建功能空间模型。分析了“中等干扰假说”的数学表达，并量化了不同干扰强度下物种丰富度的动态平衡点。 3. 共生与互惠关系的动力学： 聚焦于互惠作用（Mutualism）在维持群落结构中的关键作用。我们构建了考虑物质（如营养物交换）和信息（如授粉信号）双重流动的互惠网络模型，并分析了在环境压力下，互惠伙伴关系破裂的临界条件，以及这种破裂如何引发群落结构连锁崩溃。 第三部分：生态系统功能与宏观过程的尺度转换 本部分将模型和分析提升至生态系统层面，关注物质循环、能量流动以及生态系统服务功能的长期动态变化。 1. 生物地球地球化学循环的反馈机制： 详细考察了生物活动（如分解、初级生产）与关键元素循环（碳、氮、磷）之间的耦合。我们引入了考虑微生物群落反馈的动态模型，分析了土壤有机质积累速率和温室气体排放的非线性响应。特别关注了气候变暖对微生物群落结构和分解速率的影响，以及这种影响如何反作用于大气碳库。 2. 生态系统演替与阈值动力学： 基于非线性动力学，分析了生态系统从初始状态向稳定状态转变的路径。重点研究了“居态集”（Attractors）的概念，并识别了导致系统跨越“阈值”并进入全新稳定状态（如从森林到草原的转变）的驱动因素。我们利用迟滞现象（Hysteresis）来解释生态系统对干扰的“记忆效应”，强调了历史路径对未来状态的决定性影响。 3. 景观尺度的异质性与连通性： 讨论了景观格局对物种扩散和生态系统功能整合的影响。通过元群落（Metacommunity）理论框架，我们将局部群落的动态与景观尺度的连通性（Connectivity）联系起来。分析了廊道设计和破碎化程度如何调节物种流和服务流在不同空间尺度上的效率和韧性。 结论与前沿展望 全书最后总结了复杂性科学在生态学中的应用潜力，并指出了当前模型面临的挑战，包括如何有效参数化高维模型、如何将个体尺度的随机性与宏观尺度的确定性趋势相结合，以及如何利用机器学习和大数据技术来验证和改进这些复杂的动力学描述。本书旨在为生态学家、环境科学家和政策制定者提供一个审视生态系统动态的全新、更具预测力的理论框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，硬壳封面采用了那种沉稳的深蓝色，配上鎏金的书名，透露着一种古典而严谨的气息。触感上，纸张的纹理带着微微的粗粝感，仿佛在提醒读者，接下来要面对的是一份需要静下心来细细品读的学术重镇。内页的排版也非常考究，字体选择得体，字间距和行距都拿捏得恰到好处，即使是面对大段复杂的数学公式和图表，视觉疲劳感也降到了最低。我尤其欣赏作者在引用文献时所采用的脚注方式，清晰且不打断阅读的流畅性，这对于需要频繁查阅原始资料的研究者来说，无疑是一个巨大的便利。尽管我尚未深入到核心内容的剖析，但仅凭这外部的匠心独运，便能感受到出版方对这部作品的尊重与重视，它散发出的那种“值得收藏”的气场，已经成功吸引了我进入那个深邃的理论世界。整体来看，这是一本在装帧工艺上达到了学术出版物顶尖水准的作品，提供了极佳的阅读体验基础。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验的角度来看，这本书最大的亮点在于其丰富的可视化辅助材料。对于如此抽象的动力学系统，缺乏直观的图形展示，无异于“盲人摸象”。这本书在这方面做得极为出色，图表的质量和信息密度都达到了极高水准。我特别欣赏作者在展示相图（Phase Portraits）和时间序列演化图时所采用的配色方案和标注方式——它们不仅是数据的复述，更是理论的视觉化诠释。例如，在描述周期解的稳定性时，作者提供的双参数平面上的区域划分图，清晰地标示出了不同区域内吸引子的类型和寿命预期，这比单纯依靠文字描述某个参数区间的稳定性要直观一万倍。更难得的是，许多图表并非是标准的、可以从软件中直接导出的模板图，而是经过作者精心设计的“教学工具”，它们承载着作者独到的理解视角，极大地促进了复杂概念的内化吸收。这绝对是一本需要多看图、动手演算才能真正领悟其精髓的力作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的论述深度和广度，着实超出了我的初始预期，它绝非那种蜻蜓点水的综述性读物，而是一部扎根于第一原理的深度挖掘之作。在探讨某个特定模型变体时，作者对于参数选择的敏感性分析做得极为细致入微，不仅仅停留在“某个参数变化会导致系统行为改变”这一表层结论上，而是深入到了不同时间尺度下，微小扰动如何引发系统涌现出截然不同的宏观稳定或混沌状态的内在机制。我留意到其中一章专门探讨了“环境异质性”对种群动态的结构性影响，作者引入了一套非常新颖的多尺度耦合框架，这种跨学科的思维整合能力令人印象深刻。此外，书中对于非线性动力学工具的应用，如分岔理论在描述物种共存临界点时的阐释，逻辑链条环环相扣，推理严密，展现了作者深厚的数学功底和对生态学前沿挑战的深刻洞察。读完这部分，感觉自己的理论工具箱被极大地丰富和升级了。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的初步感受，完全可以用“如沐春风”来形容，尤其是在那些初学者常常感到晦涩难懂的理论引入部分。作者似乎深谙非专业背景人士的认知障碍，他没有一开始就抛出那些让人望而却步的复杂微分方程组，而是选择了一个非常具有启发性的、贴近现实的生态学案例作为切入点。这种叙事方式极大地降低了阅读的心理门槛，使得复杂的生态互动关系在文字的引导下变得栩栩如生。例如，书中关于资源竞争模型早期构建的描述，完全摒弃了教科书式的干瘪说教，而是通过历史脉络的梳理，展现了科学家们是如何一步步从简单的逻辑推理走向严谨的数学建模的。这种“讲故事”的技巧，让原本枯燥的理论推导过程充满了探索的乐趣，让人忍不住想知道“接下来会发生什么”，而不是仅仅记住“这个公式是什么”。对我这种习惯于从宏观图景把握细节的人来说，这种由浅入深、循序渐进的讲解架构，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，很大程度上体现在它对于“局限性”坦诚的探讨上。在学术研究中，最怕的就是把模型神化，仿佛它能解释一切。然而，本书的作者却以一种近乎苛刻的姿态，反复审视和拷问自己构建的模型在现实世界中的适用边界。在讨论完一系列理想化设定下的分析结果后，作者总会用相当的篇幅来剖析“如果现实世界加入摩擦力——比如空间异质性、时间延迟反馈、或者非马尔可夫过程——模型会如何失效，以及这些失效点恰恰指向了我们未来需要探索的方向”。这种对模型局限性的清晰界定，不仅避免了读者产生不切实际的科学万能论的错觉，更重要的是，它为正在进行一手研究的学者们提供了清晰的“研究缺口”指示牌。它不是提供终点，而是提供了一系列通往更远处的岔路口，这种引导性远比单纯的结论陈述要宝贵得多。