生態(tài)建模實(shí)用指南

Soetaert

A practical Guide to

Ecological Modelling

2009

Hardback

ISBN 9781402086236

Karline Soetaert 等著

生態(tài)系統(tǒng)數(shù)值模擬是指對(duì)各種時(shí)空尺度的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化信息進(jìn)行綜合集成的過程。它的直接目標(biāo)是定量描述和分析分類單元的空間格局及其演變過程,最終目標(biāo)是模擬生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其服務(wù)功能的空間演化規(guī)律。

目前關(guān)于生態(tài)模擬的書籍不少,但是大多數(shù)都是直接講數(shù)學(xué)關(guān)系式和最終計(jì)算結(jié)果的,而對(duì)在生態(tài)建模中的基本概念和用到的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)沒有進(jìn)行詳細(xì)闡述。例如對(duì)為什么要建立生態(tài)模型,基本的計(jì)算模型是什么,生態(tài)模型中的守恒定律是如何推導(dǎo)的,建立模型后如何求解模型,什么是穩(wěn)態(tài),什么是平衡態(tài)等等問題都沒有仔細(xì)講解。本書的目的就是要彌補(bǔ)這些不足,重點(diǎn)講述生態(tài)建模的基礎(chǔ)知識(shí)。

本書一共12章, 1. 引言;2. 模型是如何建立的;3. 模型中的空間分量及輸運(yùn)方程;4. 模型的參數(shù)化;5. 模型求解方法之解析方法;6. 模型求解方法之?dāng)?shù)值方法;7. 模型的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)模型;8. 多時(shí)間尺度和平衡態(tài);9. 離散時(shí)間模型;10. 動(dòng)態(tài)模型的建立;11. 如何測(cè)試和驗(yàn)證模型;12. 補(bǔ)充書目。

本書有三個(gè)特點(diǎn):(1)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)建模的基本知識(shí)及生態(tài)建模時(shí)用到的數(shù)學(xué)基礎(chǔ);(2)內(nèi)容豐富。本書涵蓋了一系列的生態(tài)模型,并且很多內(nèi)容都是通過求解相應(yīng)的實(shí)例來闡述的;(3)使用R軟件作為模擬平臺(tái),例子和習(xí)題的解答均使用R軟件。我們知道大多數(shù)研究生態(tài)學(xué)的學(xué)者不具備很深的數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)編程知識(shí),R軟件具有強(qiáng)大的功能但不需要太多的計(jì)算機(jī)知識(shí),因此非常適合作為模擬平臺(tái)。

本書是面向本科生和研究生的一本入門級(jí)教材,適合生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物工程等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生閱讀。對(duì)于那些想通過生態(tài)建模獲得更多有用結(jié)果的讀者也非常值得一讀。

張永杰,博士生

(中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所)

Zhang yongjie,Doctoral Candidate

(Institute of Mechanics,CAS)