生物入侵的數(shù)學(xué)模型

內(nèi)容概要

　　《生物多樣性與環(huán)境變化叢書：生物入侵的數(shù)學(xué)模型》主要介紹生物入侵的數(shù)學(xué)模型最新研究成果，包括種群與群落的非空間動力學(xué)模型、反應(yīng)擴(kuò)散模型、微分——積分模型、時空離散模型、隨機(jī)模型、精確解模型以及生物入侵的現(xiàn)實(shí)例子?！渡锒鄻有耘c環(huán)境變化叢書：生物入侵的數(shù)學(xué)模型》內(nèi)容充實(shí)豐富，數(shù)學(xué)分析和計(jì)算機(jī)模擬有機(jī)結(jié)合，較全面地反映了當(dāng)前國內(nèi)外生物入侵動力學(xué)的前沿方向和研究趨勢。《生物多樣性與環(huán)境變化叢書：生物入侵的數(shù)學(xué)模型》深入淺出，既能使一般讀者盡快地熟悉生物入侵的數(shù)學(xué)模型研究方法，又可以幫助具自一定基礎(chǔ)的讀者深入研究生物入侵動力學(xué)。本書可供高等院校數(shù)學(xué)系、生物系和農(nóng)、林、醫(yī)等相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生、教師以及有關(guān)科技工作者參考使用。

書籍目錄

第1章 引言
1.1 生物入侵的生態(tài)學(xué)意義
1.2 生物入侵建模的基本方法
1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展
第2章 種群與群落的非空間動力學(xué)模型概述
2.1 單種群連續(xù)和離散模型
2.2 多種群連續(xù)和離散模型
2.3 病原生物體連續(xù)和離散模型
第3章 生物入侵的反應(yīng)擴(kuò)散模型
3.1 單種群反應(yīng)擴(kuò)散模型
3.1.1 同質(zhì)空間模型
3.1.2 具有對流（趨向性）和移民的同質(zhì)空間模型
3.1.3 異質(zhì)空間模型
3.2 多種群反應(yīng)擴(kuò)散模型
3.2.1 λ-ω系統(tǒng)的空間動力學(xué)
3.2.2 多種群單調(diào)行波解模型研究
3.2.3 多種群空間斑圖動力學(xué)
3.3 病原生物體反應(yīng)擴(kuò)散模型
第4章 生物入侵的微分——積分模型
4.1 單種群微分——積分模型
4.1.1 核函數(shù)的預(yù)測與實(shí)際數(shù)據(jù)
4.1.2 核函數(shù)對種群持續(xù)和入侵的影響
4.2 多種群微分——積分模型
4.3 病原生物體微分——積分模型
第5章 生物入侵的時空離散模型
5.1 單種群時空離散模型
5.2 多種群時空離散模型
5.3 病原生物體時空離散模型
第6章 生物入侵的隨機(jī)模型
6.1 單種群隨機(jī)模型
6.2 多種群隨機(jī)模型
6.2.1 捕食模型
6.2.2 競爭模型
6.2.3 其他模型
6.3 病原生物體隨機(jī)模型
第7章 生物入侵的精確解模型
7.1 構(gòu)造精確解的主要方法
7.1.1 Cole-Hopf變換和Burgers方程
7.1.2 Cole-Hopf變換的進(jìn)一步應(yīng)用
7.1.3 線性分段近似方法
7.2 Logistic增長和強(qiáng)Allee效應(yīng)種群模型的精確解
7.2.1 Logistic增長種群的精確解
7.2.2 強(qiáng)Allee效應(yīng)種群模型的精確解
7.3 廣義Fisher方程的精確解
7.3.1 解結(jié)構(gòu)假設(shè)法
7.3.2 解結(jié)構(gòu)假設(shè)法的進(jìn)一步分析
7.3.3 Ablowitz-Zeppetella法
7.4 捕食擴(kuò)散系統(tǒng)的精確解及其性質(zhì)
7.4.1 捕食擴(kuò)散系統(tǒng)的精確解
7.4.2 精確解的性質(zhì)
7.5 精確解的規(guī)范推導(dǎo)
……
第8章 生物入侵?jǐn)?shù)學(xué)模型的應(yīng)用實(shí)例
第9章 附錄
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   8.5口蹄疫的傳播 口蹄疫，是由口蹄疫病毒所引起的偶蹄動物的一種急性的傳染病。主要侵害偶蹄獸，偶見于人和其他動物?？谔阋呤且环N以病毒為載體的疾病，主要感染對象為豬、牛等大型偶蹄獸類，老鼠和家兔也是高發(fā)種群，潛伏期有幾天至半個月不等，接觸、空氣、食物等均可導(dǎo)致疾病傳播?？谔阋甙l(fā)病后一般不致死，但會導(dǎo)致病獸口、蹄部出現(xiàn)大量水泡、高熱不退，使實(shí)際產(chǎn)量銳減。 口蹄疫的病毒通過直接接觸受感染的動物傳播給易感染動物，或者通過被污染的器物。動物管理員的外衣或皮膚，動物接觸過的水，和未煮過的食物碎屑以及包含感染動物產(chǎn)品的飼料添加劑都可能是病毒的攜帶源?？梢圆捎酶綦x或銷毀受感染的牲畜，以及禁止向未有感染疫情的國家出口動物肉類產(chǎn)品，來控制病毒。 口蹄疫是一種傳染極快的病毒性畜牧災(zāi)害，它的直接后果是：感染的病豬、病牛、病羊一般在20天之內(nèi)死去。且其內(nèi)臟等附屬品不能食用，否則將對人類造成身體危害和牲畜食用后的二次感染。而且，凡感染傳播源疫情的地區(qū)或國家一般害怕食用其宰殺的豬、牛、羊等肉制品，1997年臺灣就大多以銷毀為主，最終畜牧和農(nóng)場主損失慘重?？谔阋卟×餍械臅r候，并不僅限于豬，而還有羊、牛等所有大牲畜。 人類可能通過接觸受感染動物而患口蹄疫，但這種情況很罕見?？谔阋卟《緦ξ杆崦舾校匀祟愅ǔ２粫ㄟ^食用肉類感染口蹄疫病毒。在英國，最后一次確認(rèn)人類患口蹄疫是在1967年。在歐洲大陸，非洲以及南美也只有很少感染案例?？谔阋吒腥救祟惖陌Y狀包括發(fā)熱，嘔吐，口腔組織發(fā)生紅色潰瘍腐爛，偶有皮膚小水皰。因?yàn)榭谔阋吆苌賯魅救祟惖趧游镩g會以非常快的速度傳染，所以它對農(nóng)畜業(yè)的危害比對人類健康的危害要大得多。位于世界各地的農(nóng)民當(dāng)口蹄疫疫情流行時可能一年的損失高達(dá)lo億美元，其更將導(dǎo)致大量畜類被銷毀以及來自牛奶與肉類產(chǎn)品收入的巨幅減少。 8.6狂犬病的傳播 狂犬病，是由狂犬病毒感染人而引起的疾病。人得了狂犬病的癥狀為急性的腦脊髓炎，臨床表現(xiàn)為恐水、怕風(fēng)、興奮、咽肌痙攣和進(jìn)行|生癱瘓，最后因呼吸和循環(huán)衰竭而導(dǎo)致死亡。在病毒分類上，該病屬彈狀病毒科中的狂犬病毒屬。此病毒廣泛存在于狗、狼、貓、狐貍等多種家養(yǎng)和野生動物體內(nèi)，并在這些動物之間傳播。對于人類，病毒的傳染源主要是犬。 狂犬病毒的致病性在不同的寄主中會發(fā)生變異，從自然感染的生物個體中分離的病毒叫做野生毒株。巴斯德在1884年用狂犬病毒野生毒株連續(xù)在兔的腦內(nèi)傳代，發(fā)現(xiàn)該毒株對家兔感染的潛伏期隨傳代次數(shù)的增加而逐漸減小，傳至第50代時，感染潛伏期由原來的4周左右減小到4—6天，此時再繼續(xù)傳代，病毒感染潛伏期不再縮短。巴斯德把這種狂犬病病毒變異株稱為固定病株。巴斯德利用固定病株制成了第一個人工狂犬疫苗。1885年巴斯德利用他制備的疫苗，成功地解救了一個被狂犬咬傷多處的九歲男孩，這在狂犬病毒研究乃至整個病毒史上都是一個重要的里程碑。

編輯推薦

　　《生物多樣性與環(huán)境變化叢書：生物入侵的數(shù)學(xué)模型》將模型的定性分析、數(shù)值計(jì)算、計(jì)算機(jī)模擬和精確解有機(jī)結(jié)合，深入淺出地向讀者展示了生物入侵的研究前沿及成果，準(zhǔn)確地闡述基本概念，突出建模思想和方法，注重研究結(jié)果的生態(tài)學(xué)意義和應(yīng)用價值。寫作上力求精煉，內(nèi)容上力求反映該領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展，希望將有志于生物入侵?jǐn)?shù)學(xué)模型研究的讀者引入研究前沿。

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