生態(tài)模型基礎(chǔ)

前言

　　丹麥皇家科學(xué)院的Sven Erik Jcrgensen教授是國(guó)際著名的生態(tài)模型專(zhuān)家，他于1975年創(chuàng)辦并擔(dān)任主編的《國(guó)際生態(tài)模型學(xué)報(bào)》(International Journal 0廠EcologicalModelling)，30余年來(lái)一直在國(guó)際上引領(lǐng)著一支獨(dú)特的生態(tài)模型學(xué)派，他在系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、濕地科學(xué)和生態(tài)工程學(xué)等方面都有很高的造詣。　　Jcrgensen教授也是一位高產(chǎn)的學(xué)者，他已出版了18部丹麥文專(zhuān)著，42部英文專(zhuān)著，300多篇學(xué)術(shù)論文。

內(nèi)容概要

生態(tài)模型是生態(tài)學(xué)中發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一，自1994年本書(shū)第二版出版以來(lái)的10多年間，生態(tài)模型的種類(lèi)得到了極大的豐富，數(shù)量也數(shù)倍于以前。但是除了目前已經(jīng)有的一些專(zhuān)門(mén)針對(duì)種群動(dòng)態(tài)等生態(tài)模型的書(shū)籍，能夠全面闡述生態(tài)模型理論與過(guò)程，涵蓋各類(lèi)生態(tài)模型的書(shū)尚不多見(jiàn)。本書(shū)（即第三版）闡述了生態(tài)建模的概念和過(guò)程，代表了該領(lǐng)域的最新發(fā)展和權(quán)威介紹，為讀者提供了構(gòu)建生態(tài)模型的工具。在綜合闡述生態(tài)模型的理論、方法和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，更加注重讀者獨(dú)立建模的實(shí)踐性。為了幫助讀者更好地掌握生態(tài)建模技術(shù)，多數(shù)章節(jié)末尾設(shè)有相應(yīng)的練習(xí)。和前兩版相比，本版更注重對(duì)建模過(guò)程的分步且詳細(xì)的討論，闡述了建模過(guò)程中涉及的子模型和單元過(guò)程，并對(duì)不同的模型進(jìn)行概述、舉例、復(fù)雜性和應(yīng)用性的闡述，尤其深入描述了最新的模型技術(shù)?！　”緯?shū)適用于做生態(tài)模型課程的研究生教材，也是從事生態(tài)學(xué)和環(huán)境工作的工程師與生態(tài)學(xué)家的優(yōu)秀參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第三版前言致謝第1章 緒論　1.1 物理和數(shù)學(xué)模型　1.2 模型作為管理的工具　1.3 模型作為科學(xué)的工具　1.4 模型和整體論　1.5 生態(tài)系統(tǒng)作為研究的目標(biāo)　1.6 本書(shū)大綱　1.7 生態(tài)和環(huán)境模型的發(fā)展　1.8 模型應(yīng)用現(xiàn)狀第2章 建模的概念　2.1 引言　2.2 模型的組成　2.3 建模過(guò)程　2.4 模型的類(lèi)型　2.5 模型類(lèi)型的選擇　2.6 模型的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)的選擇　2.7 驗(yàn)證　2.8 靈敏度分析　2.9 參數(shù)估計(jì)　2.10 證實(shí)　2.11 生態(tài)建模和量子理論　2.12 模型的約束　問(wèn)題第3章 生態(tài)過(guò)程　3.1 物理過(guò)程　　3.1.1 空間尺度和時(shí)間尺度　　3.1.2 物質(zhì)輸運(yùn)　　3.1.3 物質(zhì)平衡　　3.1.4 能量因素　　3.1.5 沉降和再懸浮　3.2 化學(xué)過(guò)程　　3.2.1 化學(xué)反應(yīng)　　3.2.2 化學(xué)平衡　　3.2.3 水解　　3.2.4 氧化還原作用　　3.2.5 酸堿性(acid-base)　　3.2.6 吸附和離子交換　　3.2.7 揮發(fā)　3.3 生物過(guò)程　　3.3.1 水生環(huán)境里的生物地球化學(xué)循環(huán)　　3.3.2 光合作用　　3.3.3 藻類(lèi)生長(zhǎng)　　3.3.4 浮游動(dòng)物生長(zhǎng)　　3.3.5 魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)　　3.3.6 單種群增長(zhǎng)　　3.3.7 生態(tài)毒理過(guò)程　　問(wèn)題第4章 概念模型　4.1 引言　4.2 概念模型的應(yīng)用　4.3 概念模型的類(lèi)型　4.4 概念框圖作為建模工具　問(wèn)題第5章 靜態(tài)模型　5.1 引言　5.2 網(wǎng)絡(luò)模型　5.3 網(wǎng)絡(luò)分析　5.4 ECOPATH軟件　5.5 響應(yīng)模型　　5.5.1 生態(tài)毒理學(xué)響應(yīng)模型　　5.5.2 營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)響應(yīng)模型第6章 模擬種群動(dòng)態(tài)　6.1 引言　6.2 基本概念　6.3 種群動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)模型　6.4 種群間的相互作用　6.5 矩陣模型　問(wèn)題第7章 動(dòng)態(tài)的生物地球化學(xué)模型第8章 生態(tài)毒理學(xué)模型第9章 生態(tài)和環(huán)境建模研究展望附錄Ⅰ 數(shù)學(xué)工具附錄Ⅱ 表達(dá)式、概念和指標(biāo)的定義附錄Ⅲ 逸度模型參數(shù)參考文獻(xiàn)索引

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　物理和數(shù)學(xué)模型　　人們總是使用模型作為解決問(wèn)題的工具，因?yàn)樗苁箤?shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)單化。模型當(dāng)然不可能包括真實(shí)系統(tǒng)的所有特性，否則，它將是真實(shí)系統(tǒng)本身了。然而，使模型包括所需求解或描述問(wèn)題的基本特征是極為重要的?！　∈褂媚Ｐ退罁?jù)的基本原理最好用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。多年來(lái)我們常用船舶的物理模型來(lái)決定船舶的外形，使它在水中受到的阻力最小。這個(gè)模型包括實(shí)際船舶的形狀、大小和有關(guān)的主要尺寸，但并不涉及其他諸如儀器使用、船舶安排等的詳細(xì)資料，這些細(xì)節(jié)顯然是與該模型的目的不相干的。船舶的其他模型是為其他目的服務(wù)的，如電線(xiàn)布線(xiàn)的藍(lán)本、各種機(jī)艙的布置安排、管線(xiàn)的圖紙等?！　∠鄳?yīng)的，一個(gè)生態(tài)模型必須包括這樣的特性，這些特性對(duì)于管理或解決科學(xué)問(wèn)題具有重要意義。生態(tài)系統(tǒng)是較船舶復(fù)雜得多的系統(tǒng)，因此要抓住對(duì)生態(tài)問(wèn)題具有重要意義的主要特征是極為復(fù)雜的事。不過(guò)，由于近幾十年的認(rèn)真研究，已有可能建立實(shí)用的生態(tài)模型了。　　生態(tài)模型能夠同地圖相媲美（地圖本身也是模型）。不同類(lèi)型的地圖是為不同的目的服務(wù)的：如為飛機(jī)、輪船、汽車(chē)、鐵路以及地理學(xué)家和考古學(xué)家等使用的地圖，它們都不相同，因?yàn)樗鼈兊闹埸c(diǎn)不同。根據(jù)地圖的用途和基本知識(shí)，有不同比例尺的地圖可供選擇，而且一張地圖不可能包括一個(gè)特殊地區(qū)的所有細(xì)節(jié)內(nèi)容，因?yàn)樗鼈兛赡苁遣幌嚓P(guān)的，并且將分散地圖的主題。例如，如果一張地圖包含所有汽車(chē)在給定時(shí)間的停放地點(diǎn)的所有細(xì)節(jié)。也許在地圖尚未作好之前，汽車(chē)已經(jīng)開(kāi)到了新的地點(diǎn)。因此一張地圖可能只包括使用者想要的相關(guān)信息?！　⊥瑯拥牡览?，生態(tài)模型主要集中在對(duì)興趣的目標(biāo)所考慮的問(wèn)題上——很多不相關(guān)的細(xì)節(jié)可能阻礙模型的主要目標(biāo)。因此，對(duì)于同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)可能建立許多不同的生態(tài)模型，應(yīng)該根據(jù)目標(biāo)，選擇一個(gè)最為適合的模型。　　模型可以是物理模型，如上面用于測(cè)量阻力的船舶模型，也稱(chēng)為縮影。模型也可以是數(shù)學(xué)模型，它用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)描述生態(tài)系統(tǒng)以及有關(guān)問(wèn)題的主要特性。

編輯推薦

　　本書(shū)是“生態(tài)學(xué)名著譯叢”之一，該書(shū)分9個(gè)章節(jié)，闡述了生態(tài)建模的概念和過(guò)程，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)模型性質(zhì)的理解。具體內(nèi)容包括建模的概念、生態(tài)過(guò)程、靜態(tài)模型、模擬種群動(dòng)態(tài)、動(dòng)態(tài)的生物地球化學(xué)模型、生態(tài)毒理學(xué)模型等。該書(shū)可供各大專(zhuān)院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書(shū)使用?！　”緯?shū)作為生態(tài)模型的權(quán)威入門(mén)教材，本版的更新及修訂更加完善。Ecological Modelling雜志的主編Sven Erik Jergensen以及意大利帕多瓦大學(xué)的環(huán)境模型教授Giuseppe Bendoricchio在本書(shū)中闡述了一些引人矚目的見(jiàn)解。本書(shū)中所包含的概念和過(guò)程模式代表著生態(tài)模型領(lǐng)域中的最新發(fā)展，并為讀者提供了構(gòu)建模型的工具?！　”緯?shū)特色：　　·詳細(xì)討論建模的程序，并有相應(yīng)的步驟提綱　　·闡述了不同類(lèi)型的模型，包括了表格、實(shí)例和示意圖　　·全面概述了建模中使用的子模型和單元過(guò)程　　·深入分析了最新的建模技術(shù)　　·多數(shù)章節(jié)后配有相應(yīng)練習(xí)　　·包括三個(gè)附錄和一個(gè)主體索引　　這本實(shí)用且已經(jīng)過(guò)時(shí)間證明的書(shū)有效地將生態(tài)模型中的理論、方法和應(yīng)用結(jié)合在一起，本版是這個(gè)迅速成長(zhǎng)的領(lǐng)域中主要的且最新的指導(dǎo)用書(shū)?！　?duì)之前版本的評(píng)論：　　“（生態(tài)模型）顯然是一個(gè)很大的研究領(lǐng)域，本書(shū)包含了對(duì)學(xué)科的整體看法以及指導(dǎo)讀者如何更好地研究的大量相關(guān)信息?！薄　　狦LobAL Ecology and Biogeography Letters,Vo1.4，1994　　“精彩的論述?！薄　　狪nformation Eaux,1994

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