Ecological Models and Dynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Schmitz, Roger

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 68.93

装帧:

isbn号码:9780815344261

丛书系列:

图书标签:

• 生态模型
• 生态动力学
• 数学建模
• 非线性动力学
• 种群生态学
• 群落生态学
• 生态系统
• 环境科学
• 生物数学
• 复杂性科学

《生态模式与动力学》 一、 引言：理解生命世界的内在逻辑 生命，作为宇宙中最复杂、最迷人的现象之一，其运作并非偶然。从微观的细胞信号传递，到宏观的物种演替，再到整个生态系统的能量流动和物质循环，一切都遵循着深刻的规律和动态的演变。理解这些规律，解析这些动态，是人类认识自身与自然关系、应对环境挑战、实现可持续发展的关键。《生态模式与动力学》一书，正是为揭示这一生命世界内在逻辑而生。本书并非一本静态的百科全书，而是致力于构建一个动态的视角，引导读者穿越纷繁复杂的生态现象，深入探究其背后的模式、驱动力与相互作用。 本书的目标是为读者提供一套强大的分析工具和思维框架，使他们能够： 识别和描述 生态系统中的关键模式，例如种群增长的S形曲线、捕食者与猎物的周期性波动、群落结构的空间异质性、以及生态位的分化等。 理解驱动 这些模式形成和演变的动力学过程，包括繁殖、死亡、迁移、竞争、捕食、共生、以及环境变化等基本生命过程。 构建和分析 生态模型，无论是以数学方程、计算机模拟，还是以概念图的形式，来量化、预测和解释生态现象。 评估 生态系统对扰动（如气候变化、栖息地破坏、入侵物种）的响应，并探索可能的适应和恢复机制。 培养 严谨的科学思维，能够批判性地评估生态学研究，并为解决实际的生态问题贡献自己的智慧。 本书的受众广泛，包括但不限于： 生态学、生物学、环境科学专业的学生，为他们打下坚实的理论基础和研究技能。 研究人员和学者，为他们提供前沿的理论视角和方法论参考。 环境保护工作者、政策制定者、以及所有关心地球生命健康的公众，帮助他们更深入地理解复杂的生态问题，并做出更明智的决策。 本书的设计理念是，理论与实践相结合，抽象概念与具体案例并重。我们不只是呈现枯燥的公式和理论，更会通过大量生动、真实的案例，将抽象的生态学原理具象化，让读者在理解科学的同时，也能感受到生命世界的壮丽与奇妙。 二、 核心内容概述：构建生态理解的阶梯 《生态模式与动力学》将带领读者系统地探索生态学领域的核心概念，并逐步深入到复杂的动力学过程。本书的结构设计旨在层层递进，让读者能够循序渐进地构建起对生态系统的全面理解。 第一部分：生态系统的基石——种群的生命 一切生态现象的根源在于种群。本书的开篇将聚焦于种群的动态，这是理解更宏大生态结构的基础。 种群数量动态： 我们将从最基本的种群增长模型开始，如指数增长和逻辑斯蒂增长。读者将学习如何描述种群数量随时间的变化，理解“环境容量”的概念，以及影响种群增长的关键因素。我们将探讨不同类型增长模式的适用性，以及为什么在现实世界中，种群数量的波动比简单的曲线模型更为复杂。 年龄结构与生命表： 种群的增长不仅取决于个体数量，还与个体的年龄结构密切相关。本书将介绍如何构建生命表（Life Table），分析不同年龄组的生存率和繁殖率，并学习如何预测种群未来的年龄结构和增长潜力。这将帮助我们理解为什么某些物种能够快速扩张，而另一些则缓慢增长。 空间分布模式： 个体在空间上的分布并非随机。本书将探讨随机分布、聚集分布和均匀分布这三种基本模式，并分析其形成原因，例如资源分布、个体间的相互作用（竞争、社会行为）以及繁殖和扩散方式。理解空间分布对于种群管理和栖息地保护至关重要。 个体间的相互作用： 种群内部的个体并非孤立存在，它们之间存在复杂的相互作用。本书将深入讨论竞争（资源竞争、空间竞争），以及这些竞争如何影响种群的生存和繁殖。同时，我们将触及社会行为，如等级制度、合作和利他行为，以及这些行为对种群动态的潜在影响。 第二部分：种群之间的交织——群落的结构与功能 当不同种群汇聚在一起，便形成了群落。群落的结构和功能远比单个种群更为复杂，但其根源仍然是种群间的相互作用。 捕食者与猎物动力学： 这是生态学中最经典、最引人入胜的相互作用之一。本书将详细介绍Lotka-Volterra模型，分析捕食者和猎物数量如何相互影响，形成周期性波动。我们还将超越经典模型，探讨其他更现实的因素，如功能反应（Functional Response）、避难所的存在、以及多重捕食等，如何改变这种动态。 竞争的生态学： 种间竞争是塑造群落结构的关键力量。我们将深入研究竞争排斥原理，理解为什么两个物种无法在同一生态位上长期共存，以及生态位分化的重要性。本书将介绍如何通过分析物种的资源利用谱来评估竞争强度，以及竞争如何导致物种共存的多样化策略。 寄生与共生： 寄生关系虽然“不对称”，但对宿主种群和寄生种群的动态有着深远的影响。我们将探讨寄生传播的动力学，以及它如何影响宿主的免疫系统和行为。共生关系，如互利共生（Mutualism）和片利共生（Commensalism），则展现了物种间合作的另一面，它们如何共同塑造群落结构和功能。 群落结构与多样性： 什么是群落结构？本书将从物种组成、物种丰富度（Species Richness）、物种均匀度（Species Evenness）、以及垂直结构和水平结构（空间格局）等方面进行阐述。我们将探讨影响群落多样性的主要因素，如生产力、干扰、以及物种的起源和灭绝速率。 群落演替： 群落并非静止不变，而是经历着动态的演替过程。本书将区分初级演替（从裸地开始）和次级演替（在干扰后发生），介绍不同的演替模型（如取代模型、中介模型），并探讨影响演替方向和速率的因素，如播种扩散、环境筛选和物种间的相互作用。 第三部分：生态系统的宏观图景——生态系统与生物圈 超越单个群落，我们进入更广阔的生态系统层面，关注能量流动、物质循环以及生物圈的整体运作。 能量流动： 能量是驱动生态系统的基本动力。本书将解析能量如何在生态系统的营养级之间传递，从生产者到初级消费者，再到次级和三级消费者。我们将深入理解“10%法则”，分析能量传递的效率，以及能量损失的途径。 物质循环： 除了能量，物质也在生态系统中循环往复。本书将重点关注碳、氮、磷等关键元素的生物地球化学循环。我们将解析这些元素在生物体、大气、土壤和水体之间的迁移过程，以及人类活动（如化肥使用、燃烧化石燃料）对这些循环的干扰。 生物地球化学循环模型： 为了量化和理解这些复杂的循环过程，本书将介绍一些基本的生物地球化学循环模型，并分析它们如何帮助我们预测元素在全球和区域尺度上的分布和转化。 生态系统过程与稳定性： 生态系统展现出各种各样的功能，如生产力、分解、水分调节等。本书将探讨这些关键生态系统过程的驱动因素，并引入“生态系统稳定性”（Resistance and Resilience）的概念。我们将分析哪些因素可以增强生态系统的稳定性，以应对环境变化。 生物圈与全球变化： 从单个种群到全球生物圈，本书将视角拉升至地球尺度。我们将审视全球变化（如气候变暖、生物多样性丧失、陆地利用变化）对生态系统的深远影响，并探讨生态系统如何响应这些变化，以及我们如何通过生态学原理来应对这些挑战。 第四部分：工具与方法——建模与分析生态动力学 理解生态模式与动力学，离不开科学的工具和方法。本书的最后一部分将聚焦于生态建模的理论与实践。 为什么需要模型？ 我们将阐述构建生态模型的必要性，模型不仅是数学公式，更是我们理解和简化复杂现实世界的抽象。它们可以帮助我们进行假设检验、预测未来趋势、以及指导干预措施。 数学模型基础： 本书将介绍常用的数学工具，如微分方程、差分方程，并展示如何用它们来描述种群、群落和生态系统的动态。我们将深入理解模型的参数化、灵敏度分析以及不确定性评估。 计算机模拟： 随着计算能力的提升，计算机模拟成为研究复杂生态系统的强大工具。本书将介绍不同类型的模拟方法，如基于个体的模型（Agent-Based Models）和基于过程的模型（Process-Based Models），并探讨如何利用它们来探索非线性动力学、空间异质性以及 emergent behavior。 数据分析与模型验证： 理论模型需要与实际数据进行对照。本书将讨论如何从野外调查、实验以及遥感等数据源中提取信息，并利用统计学方法来评估模型的拟合度（Goodness of Fit）和预测能力。 应用案例与前沿： 本书将穿插介绍不同领域的实际应用案例，如渔业管理、疾病传播模型、入侵物种预测、以及保护生物学中的应用。最后，我们将展望生态模型与动力学研究的前沿方向，如机器学习在生态学中的应用、复杂适应性系统理论、以及跨尺度生态学等。 三、 结语：迈向更深邃的生态理解 《生态模式与动力学》力求为读者提供一个系统、深入、且富有启发性的生态学学习体验。本书不仅仅是知识的传授，更是思维方式的引导。我们希望通过本书，读者能够： 培养观察力，在自然界中识别出潜在的生态模式。 培养分析力，拆解复杂的生态现象，找出其背后的驱动力。 培养创造力，运用所学原理，构建自己的生态模型，解答新的科学问题。 培养责任感，认识到人类活动对生态系统的影响，并为保护地球的生物多样性贡献力量。 本书的内容丰富，论述严谨，案例翔实。我们相信，无论您是初涉生态学领域的新手，还是经验丰富的科研工作者，都能从中获益。通过学习《生态模式与动力学》，您将不仅仅是理解生命世界的运作，更是学会如何与这个世界和谐共处，共同应对未来的挑战，为构建一个可持续的未来贡献自己的力量。 生态系统是一个充满智慧的“机器”，其运行的精妙之处令人叹为观止。理解它的模式，掌握它的动力学，是打开这扇智慧之门的钥匙。本书，便是您开启这趟探索之旅的理想伴侣。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆