數(shù)學(xué)模型在生態(tài)學(xué)的應(yīng)用及研究

前言

數(shù)學(xué)模型研究可以分為兩大方面：定性和定量的，要定性地研究，提出的問題是："發(fā)生了什么？或者發(fā)生了沒有？"要定量地研究，提出的問題是："發(fā)生了多少？或者它如何發(fā)生的？"前者是對(duì)問題的動(dòng)態(tài)周期、特征和趨勢進(jìn)行了定性的描述，而后者是對(duì)問題的機(jī)制、原理、起因進(jìn)行了定量化的解釋。然而，生物學(xué)中有許多實(shí)驗(yàn)問題與建立模型并不是直接有關(guān)的。于是，通過分析、比較、計(jì)算和應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法，建立反映實(shí)際的且具有意義的仿真模型。生態(tài)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)是：（1）綜合考慮各種生態(tài)因子的影響。（2）定量化描述生態(tài)過程，闡明生態(tài)機(jī)制和規(guī)律。（3）能夠動(dòng)態(tài)的模擬和預(yù)測自然發(fā)展?fàn)顩r。生態(tài)數(shù)學(xué)模模型的功能是：（1）建造模型的嘗試常有助于精確判定所缺乏的知識(shí)和數(shù)據(jù)，對(duì)于生物和環(huán)境有進(jìn)一步定量了解。（2）模型的建立過程能產(chǎn)生新的想法和實(shí)驗(yàn)方法，并縮減實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，對(duì)選擇假設(shè)有所取舍，完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（3）與傳統(tǒng)的方法相比，模型常能更好地使用越來越精確的數(shù)據(jù)，從生態(tài)的不同方面所取得材料集中在一起，得出統(tǒng)一的概念。

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容為：介紹了各種各樣的數(shù)學(xué)模型在生態(tài)學(xué)不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如在地理、地貌、水文和水動(dòng)力，以及環(huán)境變化、生物變化和生態(tài)變化等領(lǐng)域的應(yīng)用。詳細(xì)闡述了數(shù)學(xué)模型建立的背景、數(shù)學(xué)模型的組成和結(jié)構(gòu)以及數(shù)學(xué)模型應(yīng)用的意義。    本書適合氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)、海洋學(xué)、環(huán)境學(xué)、生物學(xué)、生物地球化學(xué)、生態(tài)學(xué)、陸地生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)和海灣生態(tài)學(xué)等有關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)工作者和相關(guān)學(xué)科的專家參閱，也適合高等院校師生作為教學(xué)和科研的參考。

書籍目錄

赤潮生態(tài)模型捕撈方程式的推導(dǎo)交流阻抗與陰極防護(hù)的關(guān)系太湖水溫模型海冰漂移過程的數(shù)值模擬黃河三角洲面積增長預(yù)測的數(shù)學(xué)模型湍流動(dòng)能（TKE）模式東海黑潮熱輸送的計(jì)算方法固城湖資源生物的生長模型相空間反演方法黃海潮生陸架鋒的數(shù)值模擬Langmuir吸附等溫線海洋浮游生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型隨機(jī)波面概率統(tǒng)計(jì)中的動(dòng)力應(yīng)用雌核發(fā)育銀鯽兩個(gè)不同品系線粒體DNA比較攝食水平對(duì)異育銀鯽生長及能量收支的影響子波變換冰面太陽輻射和冰區(qū)對(duì)太陽輻射的反射和吸收菲律賓蛤仔攝食生理生態(tài)公式南極普里茲灣邊緣浮冰區(qū)微型浮游動(dòng)物攝食及其氮的排泄理論外頻譜和以波浪要素為控制參量的外頻譜形式懸浮顆粒物在海水中輸運(yùn)的控制方程及邊界條件海平面變化對(duì)太湖流域排澇的影響局部非線性直接預(yù)測方法條斑紫菜對(duì)無機(jī)碳的利用苯酚在海洋沉積物上的吸附行為分析關(guān)于次表層暖水形成機(jī)制的解析研究最優(yōu)隸屬模糊聚類模型三角帆蚌的判別分析鮑魚群體的多態(tài)位點(diǎn)比例P、群體間的遺傳距離D和群體雜合度日鹽通量的計(jì)算模糊聚類法劃分海域水團(tuán)黃鰭金槍魚的釣獲水深底形相圖參數(shù)的近似計(jì)算方法沉降顆粒物垂直通量的研究丁字灣增殖對(duì)蝦適宜量的估算現(xiàn)代海底熱液沉積物中硫化物集合體與其單礦物硫之間的同位素關(guān)系海水中鋼鐵腐蝕與環(huán)境因素的灰關(guān)聯(lián)分析藻類生產(chǎn)性培養(yǎng)的數(shù)量關(guān)系數(shù)據(jù)同化中的伴隨方法河口波流相互作用的數(shù)學(xué)模型河口潮流垂向二維有限元數(shù)學(xué)模型螺旋藻的光衰減模型浮游動(dòng)物晝夜垂直遷移的風(fēng)險(xiǎn)收益模型風(fēng)暴潮等級(jí)和災(zāi)情的定量表示法粒徑譜理論在海洋生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用粒度分析的比重計(jì)法一種估算陸架上升流流速的新方法海洋高光譜遙感研究的方法渤海海峽區(qū)域現(xiàn)代沉積速率分布的數(shù)值計(jì)算膠州灣營養(yǎng)鹽環(huán)境容量的計(jì)算遼東灣東部淺水區(qū)沉積物中重金屬潛在生態(tài)危害指數(shù)計(jì)算方法基于能量關(guān)系的海灘剖面形態(tài)模型Co地層學(xué)測年法海洋磁力測量原理懸沙對(duì)Mellor-Yamada海洋邊界層模型計(jì)算結(jié)果的影響斜帶髭鯛仔魚不投餌條件下存活系數(shù)的計(jì)算巴夫藻脂肪酸和甾醇的定量分析膠州灣海水富營養(yǎng)化水平的模糊綜合評(píng)價(jià)模型斑節(jié)對(duì)蝦兩個(gè)種群基因變異的量度天然河道非恒定流數(shù)學(xué)模型渤海灣海域潮流數(shù)值計(jì)算ADCP測量懸浮沉積物濃度的原理ADP測量流量的方法基于互信息的海洋資料的相關(guān)分析方法冷原子熒光法測定近海沉積物中汞含量的不確定度北黎灣及鄰近海域潮流數(shù)值計(jì)算珊瑚島礁淡水透鏡體的數(shù)值模擬渤海表層沉積物重金屬污染評(píng)價(jià)方法湄洲灣潮流數(shù)值計(jì)算草被覆蓋面積和徑流時(shí)間的二元線性回歸方程土壤最大持水性能和有效持水性能指標(biāo)土壤侵蝕潛在危險(xiǎn)度計(jì)算土壤污染狀況分級(jí)多樣性指數(shù)的3種評(píng)定方法風(fēng)蝕動(dòng)力土壤抗沖指數(shù)坡耕地上每個(gè)采樣點(diǎn)的侵蝕速率或堆積速率土壤侵蝕與沉積計(jì)算模型半方差函數(shù)的計(jì)算分形維數(shù)值和區(qū)域純隨機(jī)取樣而構(gòu)造的最佳取樣數(shù)量計(jì)算農(nóng)田潛在蒸散量夏玉米整個(gè)生育期實(shí)際消耗水分各層（喬、灌、草）的物種多樣性測度去除率計(jì)算改進(jìn)的USLE模型以及Ls因子計(jì)算的連續(xù)形式降雨一人滲一徑流過程式徑流溶質(zhì)遷移、濃度變化大坡度、大流量下含沙量與坡面坡度、設(shè)計(jì)放水流量、試驗(yàn)沖刷時(shí)間的相關(guān)性方程噴灌均勻系數(shù)灌區(qū)總量鹽分均衡計(jì)算和淋洗需水量計(jì)算模型根系斷面積和土壤含水量計(jì)算景觀多樣性指數(shù)單項(xiàng)、綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)河流一維水質(zhì)模型、水環(huán)境容量分配土壤均勻系數(shù)單株植物樹干徑流量方程土壤貯水特征計(jì)算滯后變量模型物種多樣性指數(shù)土壤水分特征曲線模型CUGEN模型胡楊蒸騰的經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算模型高寒灌叢生態(tài)系統(tǒng)CO2通量降水量和產(chǎn)沙量變化斜率的直線擬合土壤人滲率人滲補(bǔ)給系數(shù)農(nóng)耕地與非農(nóng)耕地侵蝕模型坡面溶質(zhì)地表遷移景觀特征指數(shù)氫穩(wěn)定同位素含量和土壤水分消耗端水源比例色木槭截留降雨模型半方差多樣性指數(shù)雨滴平衡速度墻體的不穩(wěn)定傳熱過程非均勻林冠截留量土壤微生物群落表達(dá)物種多樣性指標(biāo)生態(tài)效益損失動(dòng)態(tài)評(píng)估模型

章節(jié)摘錄

插圖：大西洋中部大洋性金槍魚延繩釣作業(yè)以大眼金槍魚為目標(biāo)魚種，黃鰭金槍魚和箭魚為兼捕魚種，因此，在以黃鰭金槍魚作為目標(biāo)魚種時(shí)，應(yīng)視船上的方便盡量把釣鉤設(shè)置在黃鰭金槍魚CPUE較高的水層、水溫段、鹽度段中的任何一個(gè)指標(biāo)范圍內(nèi)，取得較高的黃鰭金槍魚CPUE的概率相對(duì)會(huì)大一些。本研究所得出的黃鰭金槍魚活動(dòng)較頻繁的水層、水溫段、鹽度段，可供今后的海上生產(chǎn)做參考，以提高生產(chǎn)船隊(duì)黃鰭金槍魚的漁獲率，從而提高我國船隊(duì)的經(jīng)濟(jì)效益。由于本研究中所用的鉤深為理論計(jì)算得出的鉤深，而不是實(shí)際測得的鉤深；每尾釣獲的魚所處的水溫、鹽度也是用理論計(jì)算得出的鉤深為引數(shù)，而且，一天中不同位置和不同的溫、鹽數(shù)據(jù)都用了進(jìn)行測定的位置處的溫、鹽數(shù)據(jù)，因此，得出的結(jié)論可能存在一定的誤差。在今后的研究中可應(yīng)用微型深度溫度計(jì)（TDR），測定所捕獲魚的實(shí)際水深，再以這一實(shí)際水深為引數(shù)查出該尾魚所處的水溫、鹽度，各水溫段、各鹽度段的鉤數(shù)，也用相應(yīng)的實(shí)際的鉤深段的鉤數(shù)來計(jì)算，這樣得出的各水層、各水溫段、各鹽度段的漁獲率可能更接近實(shí)際狀況。另外，有條件的話，還可研究漁獲率與含氧量的關(guān)系。由于觀測到的黃鰭金槍魚的尾數(shù)較少，樣本的代表性不十分充足，因此，得出的結(jié)論只是初步的。

編輯推薦

《數(shù)學(xué)模型在生態(tài)學(xué)的應(yīng)用及研究5》由海洋出版社出版。

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