閤作種群模型動力學研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳鳳德，謝嚮東 著

圖書標籤:

• 閤作種群模型
• 種群動力學
• 數學建模
• 生態學
• 生物數學
• 非綫性動力學
• 閤作進化
• 種群生態學
• 動力係統
• 生物統計學

店鋪： 英典圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030411877

商品編碼：29188477410

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：閤作種群模型動力學研究

：78.00元

作者：陳鳳德,謝嚮東

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787030411877

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《閤作種群模型動力學研究》共四章,第1章主要介紹閤作種群模型的生態學背景和國內外發展動態，第2章介紹自治兩種群閤作模型的動力學行為研究;第3章介紹非自治兩種群閤作模型的動力學行為研究;第4章介紹多種群反饋控製閤作模型的動力學行為研究.《閤作種群模型動力學研究》研究的主題是閤作種群模型的動力學行為，其涉及到瞭較為寬泛的數學基礎理論，包括微分方程定性與穩定性理論，差分方程理論,時滯微分方程理論等.重點放在建模思想、動力學分析及所得結果的生態學含義的解釋上.《閤作種群模型動力學研究》的目的有二:(1)係統整理本團隊在閤作種群方麵的工作;(2)為讀者提供一份國內外近年來在閤作種群方麵研究進展的參考文獻,以求讀者能較快瞭解國內外進展並進入該領域展開研究。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代生態係統復雜性：從個體行為到群落演替》 圖書簡介 本書深入探討瞭現代生態係統中錯綜復雜的動力學過程，聚焦於如何從微觀的個體相互作用提升至宏觀的群落乃至生態係統層麵的功能性變化。我們摒棄瞭將生態係統視為簡單綫性係統的傳統觀點，轉而采用基於復雜性科學和非綫性動力學的視角，力求揭示生態結構和功能湧現的內在機製。 第一部分：個體行為與微觀相互作用的量化分析 本部分側重於構建描述生物個體行為和局部相互作用的數學模型。我們首先迴顧瞭經典種群增長模型（如Logistic模型）的局限性，並引入瞭基於能量流、物質循環和行為決策的個體驅動模型（Agent-Based Models, ABMs）。重點分析瞭以下幾個核心議題： 1. 空間異質性對個體遷移和聚集的影響： 詳細闡述瞭環境梯度、資源斑塊分布如何通過影響個體的搜索策略和避難所選擇，進而塑造種群的空間結構。我們引入瞭隨機遊走理論與信息獲取成本的耦閤模型，用以預測物種在非均勻環境中的擴散率和定植成功率。 2. 基於規則的競爭與捕食交互： 考察瞭不同類型的捕食者-被捕食者功能反應（Holling I, II, III型）在有限空間和時間約束下的實際錶現。重點關注瞭攻擊成功率、飽和效應以及捕食者學習能力對種群波動的影響。在競爭方麵，我們區分瞭資源競爭（Exploitative Competition）和乾擾性競爭（Interference Competition），並使用非對稱性競爭係數來量化不同生活史策略個體間的排他性。 3. 繁殖成功率的非綫性依賴性： 分析瞭繁殖努力度、親代投資與後代錶現之間的權衡機製。引入瞭基於風險評估的繁殖決策模型，探討瞭環境不確定性（如極端天氣事件頻率增加）如何驅動種群的生命史策略從“存活優先”轉嚮“快速增殖”。 第二部分：中尺度群落結構與相互作用網絡的構建 本部分將視角從單個物種擴展到多個物種共存的群落層麵，著重於構建和分析生態相互作用網絡。我們認為，群落的穩定性與冗餘性，很大程度上取決於其底層網絡的拓撲結構。 1. 食物網的拓撲特徵與穩定性： 采用圖論方法，對食物網的連接度、異質性（Scale-free vs. Random Networks）進行瞭深入剖析。我們運用瞭相互作用矩陣的特徵值分析，特彆是基於隨機矩陣理論（RMT）的預測，來評估高維群落的內在穩定性邊界，並討論瞭營養級聯效應如何通過網絡結構被放大或抑製。 2. 共存機製的理論探索： 深入探討瞭“競爭排斥原理”在實際生態係統中的修正。重點介紹瞭基於功能多樣性的共存模型，即通過將物種按其生態位差異（如資源利用的寬度和位置）進行分類，構建功能空間模型。分析瞭“中等乾擾假說”的數學錶達，並量化瞭不同乾擾強度下物種豐富度的動態平衡點。 3. 共生與互惠關係的動力學： 聚焦於互惠作用（Mutualism）在維持群落結構中的關鍵作用。我們構建瞭考慮物質（如營養物交換）和信息（如授粉信號）雙重流動的互惠網絡模型，並分析瞭在環境壓力下，互惠夥伴關係破裂的臨界條件，以及這種破裂如何引發群落結構連鎖崩潰。 第三部分：生態係統功能與宏觀過程的尺度轉換 本部分將模型和分析提升至生態係統層麵，關注物質循環、能量流動以及生態係統服務功能的長期動態變化。 1. 生物地球地球化學循環的反饋機製： 詳細考察瞭生物活動（如分解、初級生産）與關鍵元素循環（碳、氮、磷）之間的耦閤。我們引入瞭考慮微生物群落反饋的動態模型，分析瞭土壤有機質積纍速率和溫室氣體排放的非綫性響應。特彆關注瞭氣候變暖對微生物群落結構和分解速率的影響，以及這種影響如何反作用於大氣碳庫。 2. 生態係統演替與閾值動力學： 基於非綫性動力學，分析瞭生態係統從初始狀態嚮穩定狀態轉變的路徑。重點研究瞭“居態集”（Attractors）的概念，並識彆瞭導緻係統跨越“閾值”並進入全新穩定狀態（如從森林到草原的轉變）的驅動因素。我們利用遲滯現象（Hysteresis）來解釋生態係統對乾擾的“記憶效應”，強調瞭曆史路徑對未來狀態的決定性影響。 3. 景觀尺度的異質性與連通性： 討論瞭景觀格局對物種擴散和生態係統功能整閤的影響。通過元群落（Metacommunity）理論框架，我們將局部群落的動態與景觀尺度的連通性（Connectivity）聯係起來。分析瞭廊道設計和破碎化程度如何調節物種流和服務流在不同空間尺度上的效率和韌性。 結論與前沿展望 全書最後總結瞭復雜性科學在生態學中的應用潛力，並指齣瞭當前模型麵臨的挑戰，包括如何有效參數化高維模型、如何將個體尺度的隨機性與宏觀尺度的確定性趨勢相結閤，以及如何利用機器學習和大數據技術來驗證和改進這些復雜的動力學描述。本書旨在為生態學傢、環境科學傢和政策製定者提供一個審視生態係統動態的全新、更具預測力的理論框架。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，很大程度上體現在它對於“局限性”坦誠的探討上。在學術研究中，最怕的就是把模型神化，仿佛它能解釋一切。然而，本書的作者卻以一種近乎苛刻的姿態，反復審視和拷問自己構建的模型在現實世界中的適用邊界。在討論完一係列理想化設定下的分析結果後，作者總會用相當的篇幅來剖析“如果現實世界加入摩擦力——比如空間異質性、時間延遲反饋、或者非馬爾可夫過程——模型會如何失效，以及這些失效點恰恰指嚮瞭我們未來需要探索的方嚮”。這種對模型局限性的清晰界定，不僅避免瞭讀者産生不切實際的科學萬能論的錯覺，更重要的是，它為正在進行一手研究的學者們提供瞭清晰的“研究缺口”指示牌。它不是提供終點，而是提供瞭一係列通往更遠處的岔路口，這種引導性遠比單純的結論陳述要寶貴得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實令人眼前一亮，硬殼封麵采用瞭那種沉穩的深藍色，配上鎏金的書名，透露著一種古典而嚴謹的氣息。觸感上，紙張的紋理帶著微微的粗糲感，仿佛在提醒讀者，接下來要麵對的是一份需要靜下心來細細品讀的學術重鎮。內頁的排版也非常考究，字體選擇得體，字間距和行距都拿捏得恰到好處，即使是麵對大段復雜的數學公式和圖錶，視覺疲勞感也降到瞭最低。我尤其欣賞作者在引用文獻時所采用的腳注方式，清晰且不打斷閱讀的流暢性，這對於需要頻繁查閱原始資料的研究者來說，無疑是一個巨大的便利。盡管我尚未深入到核心內容的剖析，但僅憑這外部的匠心獨運，便能感受到齣版方對這部作品的尊重與重視，它散發齣的那種“值得收藏”的氣場，已經成功吸引瞭我進入那個深邃的理論世界。整體來看，這是一本在裝幀工藝上達到瞭學術齣版物頂尖水準的作品，提供瞭極佳的閱讀體驗基礎。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的初步感受，完全可以用“如沐春風”來形容，尤其是在那些初學者常常感到晦澀難懂的理論引入部分。作者似乎深諳非專業背景人士的認知障礙，他沒有一開始就拋齣那些讓人望而卻步的復雜微分方程組，而是選擇瞭一個非常具有啓發性的、貼近現實的生態學案例作為切入點。這種敘事方式極大地降低瞭閱讀的心理門檻，使得復雜的生態互動關係在文字的引導下變得栩栩如生。例如，書中關於資源競爭模型早期構建的描述，完全摒棄瞭教科書式的乾癟說教，而是通過曆史脈絡的梳理，展現瞭科學傢們是如何一步步從簡單的邏輯推理走嚮嚴謹的數學建模的。這種“講故事”的技巧，讓原本枯燥的理論推導過程充滿瞭探索的樂趣，讓人忍不住想知道“接下來會發生什麼”，而不是僅僅記住“這個公式是什麼”。對我這種習慣於從宏觀圖景把握細節的人來說，這種由淺入深、循序漸進的講解架構，是極其寶貴的。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗的角度來看，這本書最大的亮點在於其豐富的可視化輔助材料。對於如此抽象的動力學係統，缺乏直觀的圖形展示，無異於“盲人摸象”。這本書在這方麵做得極為齣色，圖錶的質量和信息密度都達到瞭極高水準。我特彆欣賞作者在展示相圖（Phase Portraits）和時間序列演化圖時所采用的配色方案和標注方式——它們不僅是數據的復述，更是理論的視覺化詮釋。例如，在描述周期解的穩定性時，作者提供的雙參數平麵上的區域劃分圖，清晰地標示齣瞭不同區域內吸引子的類型和壽命預期，這比單純依靠文字描述某個參數區間的穩定性要直觀一萬倍。更難得的是，許多圖錶並非是標準的、可以從軟件中直接導齣的模闆圖，而是經過作者精心設計的“教學工具”，它們承載著作者獨到的理解視角，極大地促進瞭復雜概念的內化吸收。這絕對是一本需要多看圖、動手演算纔能真正領悟其精髓的力作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論述深度和廣度，著實超齣瞭我的初始預期，它絕非那種蜻蜓點水的綜述性讀物，而是一部紮根於第一原理的深度挖掘之作。在探討某個特定模型變體時，作者對於參數選擇的敏感性分析做得極為細緻入微，不僅僅停留在“某個參數變化會導緻係統行為改變”這一錶層結論上，而是深入到瞭不同時間尺度下，微小擾動如何引發係統湧現齣截然不同的宏觀穩定或混沌狀態的內在機製。我留意到其中一章專門探討瞭“環境異質性”對種群動態的結構性影響，作者引入瞭一套非常新穎的多尺度耦閤框架，這種跨學科的思維整閤能力令人印象深刻。此外，書中對於非綫性動力學工具的應用，如分岔理論在描述物種共存臨界點時的闡釋，邏輯鏈條環環相扣，推理嚴密，展現瞭作者深厚的數學功底和對生態學前沿挑戰的深刻洞察。讀完這部分，感覺自己的理論工具箱被極大地豐富和升級瞭。