科爱传播·生态前沿系列：生态建模原理在环境管理和研究中的应用（原著第4版） [Fundamentals of Ecological Modelling Applications in Environmental Management and Research(Fourth Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[丹] 约恩森（Sven Erik Jorgensen），[美] 法思（Brian D.Fath） 著

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• 生态建模
• 环境管理
• 生态学
• 数学模型
• 环境科学
• 生态系统
• 建模原理
• 环境研究
• 生物统计
• 第四版

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030330956

版次：1

商品编码：10913289

包装：精装

丛书名： 生态前沿系列

外文名称：Fundamentals of Ecological Modelling Applications in Environmental Management and Research(Fourth Edition)

内容简介

　　 《天山情怀：中国石油新疆定点扶贫作品选》从“八七”扶贫攻坚开始，中国石油就在新疆连续开展了17年定点扶贫工作，还在西藏、河南、重庆、青海、贵州、江西等省区（市）的贫困地区和革命老区进行定点帮扶。特别是在新疆，中国石油把握国家贫困县的自然、经济、人文特点和贫困地区贫困人口的切身需求及实际困难，充分发挥行业优势，着眼于可持续发展，积极探索产业、科技和智力等开发式扶贫新模式，有力地促进了定点扶贫县的经济社会发展，加快了贫困群众脱贫致富步伐，受到新疆各族人民的赞誉。

作者简介

约恩森（Sven Eric Jorgensen）博士，哥本哈根大学的名誉教授，致力于系统生态学、生态模型和生态工程等方面的研究，已出版专著66部，发表论文350余篇。约恩森博士已担任《国际生态模型和系统生态学杂志》（International Journal on Ecological Modelling and System Ecology）主编34年；他同时还担任《生态学百科全书》（Ency-clopendia of Ecology）的主编。他获得了若干重大奖项（普里戈金奖（ThePrigoineA-ward）、帕斯卡奖（The Pascal Medal），中国科学院爱因斯坦讲席教授等），包括极负盛誉的斯德哥尔摩水科学大奖。约恩森博士是哥伦比亚大学、葡萄牙和坦桑尼亚首都达累斯萨拉姆大学的荣誉博士，欧洲科学院院士，以及国际生态模型学会（ISEM）的主席。
法思（BrianD.Fash）博士是美国马里兰州陶森大学（Towson Univetsity）生物科学系副教授，国际应用系统分析协会（拉克森堡，奥地利）动态系统项目的研究人员，在各类期刊上发表论文、报告和研究著作近100篇。2007年6月，法思博士与约恩森博士共同撰写了其第一部著作《新生态学》（A。NewEcology），2008年，他们又共同编撰了生态学百科全书的5卷内容。自2009年1月起，法思博士开始担任《生态学模型》杂志的主编。他在美国陶森开设了生态系统生态学、环境生物学、网络及人类生态学与可持续发展等课程，还分别在中国、克罗地亚、丹麦、法国、德国和葡萄牙开设了短期课程。法思博士现任巴尔的摩国家环境质量委员会主席。

目录

作者简介
前言

1.绪论
1.1 物理和数学模型
1.2 模型作为管理工具
1.3 模型作为研究工具
1.4 模型和整体论
1.5 生态系统作为研究对象
1.6 生态和环境模型的发展
1.7 模型应用现状

2.模型概念
2.1 引言
2.2 模型元素
2.3 建模步骤
2.4 检验
2.5 灵敏度分析
2.6 校正
2.7 模型不确定性的验证和评估
2.8 模型类别
2.9 模型复杂度和结构的选择
2.10 参数评估
2.11 生态建模和量子理论
2.12 建模限制
思考题

3.不同模型类型概述
3.1 引言
3.2 模型类型概述
3.3 概念模型
3.4 最实用模型类型的优缺点
3.5 不同模型类型的适用性
思考题

4.协调建模或组合化建模
4.1 引言：我们为何需要协调建模
4.2 组合化建模过程
4.3 何时应用组和化或协调建模（IMM）
思考题

5.模拟种群动态
5.1 引言
5.2 基本概念
5.3 种群动态中的增长模型
示范5.1
5.4 种群间相互关系
示范5.2
示范5.3
5.5 矩阵模型
示范5.4
5.6 渔业模型
5.7 异质种群模型
5.8 传染模型
思考题

6.稳态模型
6.1 引言
6.2 用一个化学状态模型图解稳态生物地化模型为
示范6.1
6.3 生态通道模型
6.4 生态网络分析
思考题

7.动态生物地化模型
7.1 引言
7.2 生物地化动态模型的应用
7.3 应用Stella模拟河流Streeter-PhelpsBOD／DO模型
7.4 富营养化模型I：具2～4个状态变量的简单富营养化模型
7.5 富营养化模型Ⅱ：一个复杂富营养化模型
7.6 湿地潜流模型
7.7 全球变暖模型
思考题

8.生态毒理模型
8.1 生态毒理模型的分类和应用
8.2 环境风险评估
8.3 生态毒理模型的特征和结构
8.4 综述：生态毒理学中模型的应用
……

9.个体模型
10.结构动态模型
11.空间模型

参考文献
附录

精彩书摘

a population model by different levels of the populations， and so forth. If an ideal validation cannot be obtained， then it is still important to validate the model as best as possible. The method of validation is dependent on the model objectives. A comparison between measured and computed data using an objective function Eq. （2） is an obvious test. This is， however， often not sufficient， as it may not focus on all the main objectives of the model， but only on the general ability of the model to describe correctly the state variables of the ecosystem. It is necessarv， therefore， to translate the main objectives of the modelinto a few validation criteria. They cannot be formulated generally， but are individual for the model and the modeller. For instance， if we are concerned with the eutrophication in an aquatic ecosystem， it would be useful to compare the measured and computed maximum concen-
trations of phytoplankton. The validation discussion can be summarized by the following issues：
1. Validation is always required to get a picture of the model reliability.
2. Attempts should be made to get data for the validation that are entirely different from those used in the calibration. It is important to have data from a wide range of forcing functions that are defined by the model objectives.
3. The validation criteria are formulated based on the model objectives and the quality of the available data. The main purpose of the model may， however， be an exploratory analysis to understand how the system responds to the dominating forcing functions. In this case， a structural validation is probably sufficient. Validation is a very important modelling step because it gives the uncertainty of the model results. It attempts to answer the question： Which model uncertaint）r should we consider when using the model to develop strategies for environmental management? If we use the model as research tool， then the validation will tell us whether the model results can be used to support or reject a hWothesis. The uncer-
tainty determined by the validation relative to the difference between the hypothesis and the model results will be decisive. In Chapter 7
……

前言/序言

生态学与环境科学领域的深度探索 《全球生物多样性：保护策略与实践指南》 本书汇集了全球顶尖生态学家和保护生物学家的智慧，深入探讨了当前生物多样性面临的严峻挑战以及切实可行的保护策略。内容涵盖了从微观尺度的遗传多样性维护到宏观尺度的生态系统恢复，旨在为环境管理者、政策制定者和一线研究人员提供一个全面、前沿且极具操作性的参考框架。 第一部分：生物多样性危机：诊断与驱动因素 本部分首先对全球生物多样性的现状进行了细致的梳理和量化评估。我们采用了最新的遥感数据、基因测序技术和长期监测网络的结果，描绘出物种灭绝速率、栖息地破碎化程度和关键生态系统服务功能下降的真实图景。 栖息地丧失与破碎化： 深入分析了农业扩张、城市化进程和基础设施建设对自然区域的侵占效应。重点探讨了如何利用景观生态学原理，设计生态廊道和缓冲带，以缓解破碎化带来的隔离效应和边缘效应。详细介绍了“最小可生存种群”（MVP）理论在小尺度破碎化管理中的应用局限与修正。 气候变化与生物地理重塑： 探讨了气候变暖如何驱动物种分布范围的迁移、物候的改变以及新的物种间相互作用的出现。书中构建了基于经典气候模型（如CMIP6输出）的未来生物地理格局预测，并侧重于分析气候难民物种的保护紧迫性，以及如何通过“气候适应性管理”（Climate-Smart Conservation）来预先规划保护区域的未来适宜性。 入侵物种的生态扰动： 全面回顾了全球范围内最具破坏性的入侵物种案例，从植物、动物到微生物。不同于传统的物种介绍，本书侧重于分析入侵机制——即入侵物种如何利用生态系统的脆弱性（如营养物质过剩、缺乏天敌）实现快速定植。在管理策略上，不仅介绍了清除技术，更强调了预防性生物安全和早期检测系统（EWS）的重要性。 过度开发与环境污染： 重点关注非法野生动植物贸易的供应链分析，以及全球性污染物（如持久性有机污染物POPs、微塑料）对食物网的累积毒性效应。书中引入了生物放大作用（Biomagnification）的最新数学模型，用以评估不同营养级生物所面临的实际风险。 第二部分：保护生物学的核心理论与前沿技术 本部分深入阐述了指导现代保护行动的科学基础，并展示了新兴技术如何革新传统保护手段。 种群生态学与保护遗传学： 详细讲解了元种群（Metapopulation）理论在设计保护网络中的应用。特别关注了如何通过谱系学（Phylogeography）研究来识别具有独特演化历史的保护单元（Evolutionarily Significant Units, ESUs）。对于濒危物种，本书详述了人工授精、基因库管理（Cryopreservation）以及“回交”（Backcrossing）技术在恢复遗传多样性方面的伦理考量与实际操作规范。 生态系统功能与服务评估： 摒弃了单纯的物种名录式评估，本书强调从生态系统功能角度量化保护价值。引入了INVEST等评估工具的应用流程，旨在将生态服务的价值（如授粉、水净化、碳汇）转化为经济和社会语言，为政策制定提供有力支撑。特别阐述了关键物种（Keystone Species）和工程物种（Ecosystem Engineers）在维护生态系统稳定中的独特作用。 栖息地恢复生态学： 提供了从理论到实践的恢复项目设计指南。内容覆盖了退化湿地重建、次生林演替加速、以及极端环境（如采矿区、盐碱地）的植物群落重塑技术。书中强调了本土性（Native Provenance）原则在种子采集和苗木培育中的核心地位，以及“渐进式恢复”（Successional Pathway Management）的长期规划。 遥感与地理信息系统（GIS）在监测中的应用： 重点介绍了高分辨率卫星影像（如Sentinel-2, PlanetScope）如何用于实时监测森林冠层动态、水体富营养化和海岸线侵蚀。书中提供了具体的植被指数（NDVI, EVI）变化阈值设定方法，用于自动化识别非法砍伐和栖息地退化事件。 第三部分：跨学科的保护实践与社会参与 本书认识到，纯粹的科学干预不足以应对复杂的环境问题，因此将保护行动置于更广阔的社会、经济和政策背景下进行审视。 社区参与式保护（CP）： 深入分析了“以权利为基础的保护”（Rights-Based Conservation）模式的成功要素。案例研究涵盖了从非洲的野生动物巡护到亚洲的社区林业管理，重点讨论了如何平衡当地社区的生计需求与严格的保护目标。书中探讨了公平性（Equity）在资源分配和决策过程中的核心地位。 保护区网络的设计与管理： 不仅关注单一保护区的设计，更着眼于保护区网络（Protected Area Networks）的效率最大化。讨论了“有效保护面积”（Effective Protected Area Coverage）的计算方法，以及如何将其他有效区域保护措施（OECMs）纳入国家保护战略，以实现更具韧性的空间保护布局。 政策、法律与全球协定： 详细解读了《生物多样性公约》（CBD）及其“昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架”（GBF）的核心目标和国家实施路径。书中分析了国际环境法的局限性，以及国内立法如何有效地将国际承诺转化为地方行动的可行性方案。 环境教育与公众意识： 探讨了有效的环境沟通策略，如何将复杂的科学信息转化为公众易于理解和接受的叙事，从而激发更广泛的社会责任感。 总结：面向未来的韧性生态系统 本书的最终目标是推动保护科学从“危机应对”转向“系统韧性建设”。它为读者提供了一套整合了生态学原理、先进技术和跨文化合作的工具箱，以应对21世纪不可避免的环境变化，确保人类与自然共享一个可持续的未来。全书文字严谨，图表丰富，是生态学、环境科学、地理信息科学以及自然资源管理专业人士的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度让我感到受益匪浅，它不仅是一本工具书，更是一次生态学思想的洗礼。作者在阐述生态建模原理时，并没有流于表面，而是深入剖析了模型构建背后的哲学思考和数学基础。我一直对如何量化生态过程的复杂性感到挑战，而这本书提供的模型框架，为我打开了一个全新的视角。我特别喜欢书中关于时间序列分析和空间统计模型在生态研究中的应用。这些方法能够帮助我们理解生态系统在时间和空间上的动态变化，从而更有效地进行预测和管理。我对书中关于人为干扰对生态系统影响的建模分析格外感兴趣，例如如何模拟城市化、农业活动或森林砍伐对生物多样性、水文循环和土壤侵蚀的影响。书中提供的案例研究，跨越了不同的地理区域和生态系统类型，为我提供了丰富的实践经验。每一次阅读，都像是与一位睿智的导师在交流，我从中不仅学习到了具体的建模技术，更重要的是学会了如何以一种更加系统和科学的方式来思考和解决生态问题。这本书的价值在于，它能够赋能研究者，让他们能够更好地理解和驾驭复杂的生态系统，从而为环境保护和可持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑填补了我知识体系中关于生态系统定量分析的一块重要空白。我一直对如何将抽象的生态理论转化为可操作的管理工具感到困惑，而这本书提供的建模方法，恰恰搭建起了这座桥梁。作者在解释诸如种群动态模型、群落模型以及景观模型等概念时，逻辑清晰，层层递进，从最基本的数学原理出发，逐渐深入到复杂的应用层面。我特别喜欢书中关于模型验证和敏感性分析的部分，这部分内容对于确保模型结果的可靠性和指导性至关重要。通过阅读，我不仅学会了如何构建模型，更重要的是理解了如何批判性地评估模型的局限性，以及如何根据实际管理需求调整和选择合适的模型。书中关于可持续资源管理，例如渔业和林业的建模应用，让我看到了科学方法在解决实际问题中的强大力量。我尤其对书中关于环境风险评估和灾害预测的章节感兴趣，例如如何利用模型来预测洪水、干旱或入侵物种扩散的可能性，并为制定预警和应对措施提供科学依据。这本书的价值在于，它不仅仅提供了理论框架，更通过丰富的案例，展示了这些理论如何在真实的生态管理场景中落地生根，开花结果。它为我提供了一个更加系统化、数据驱动的视角来审视和解决生态问题，让我能够更自信地参与到相关讨论和决策中。

评分☆☆☆☆☆

在阅读这本书的过程中，我感受到了一种由表及里的知识震撼。它不仅仅是一份详实的资料汇编，更是一次思维模式的重塑。作者对生态建模原理的阐释，如同庖丁解牛，将纷繁复杂的生态过程分解为可理解、可量化的模型组件。我一直对生态系统服务及其量化方法感到好奇，而这本书在这方面的深入探讨，让我豁然开朗。书中关于如何利用模型评估气候变化对生物多样性的长期影响，如何预测环境污染物的扩散和转化，以及如何优化土地利用规划以实现生态效益最大化，都为我提供了非常有价值的思路。我尤其赞赏作者在介绍统计模型和过程模型时，所展现出的严谨性和清晰度。它帮助我理解了不同建模方法的优势和劣势，以及在何种情况下选择哪种方法更为恰当。书中大量的图表和算法展示，虽然初看起来有些复杂，但随着阅读的深入，逐渐体会到其背后的精妙设计。我对书中关于生态阈值和临界点模型的研究尤为关注，这直接关系到我们如何理解和应对生态系统的突变和崩溃。这本书的价值在于，它不仅能够帮助生态学研究者进行更深入的探索，更能为环境管理者提供强有力的科学工具，从而做出更明智、更有效的决策。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，如同在迷雾中点亮一盏指路的明灯。作者以极其清晰且系统的方式，将生态建模这一复杂而重要的领域展现在读者面前。我一直对如何将宏观的生态理论转化为微观可操作的分析工具感到困惑，而这本书恰好提供了解决这一问题的钥匙。我尤其对书中关于种群数量模型、疾病传播模型以及生态位模型在实际应用中的详细介绍印象深刻。它不仅仅是罗列公式，而是深入浅出地解释了每个模型背后所蕴含的生态学意义和管理启示。我一直对如何预测和评估环境变化对生态系统的长期影响感到好奇，而书中关于气候变化、生境丧失和污染对生物多样性影响的建模分析，为我提供了宝贵的洞见。我特别欣赏作者在介绍如何使用模型进行环境决策和政策制定时，所展现出的严谨性和实用性。它帮助我理解了模型的局限性，以及如何在不确定性中做出最佳选择。这本书的价值在于，它不仅能够提升研究者的专业技能，更能帮助政策制定者和管理者，以一种更加科学、量化的方式来应对日益严峻的生态挑战，从而为我们赖以生存的地球家园提供更有效的保护和管理方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了一次非常充实且富有启发性的阅读体验，它不仅仅是一本学术专著，更像是一次深入生态系统复杂性的探索之旅。从拿到手的那一刻起，其厚重感和严谨的排版就预示着内容的深度。我对书中关于模型构建的细致讲解印象尤为深刻，作者并非简单地罗列公式，而是娓娓道来每个模型背后的逻辑、假设以及其在不同生态情境下的适用性。尤其是在处理生物多样性损失和栖息地破碎化等棘手问题时，书中提供的建模框架让我对如何量化这些复杂现象有了全新的认识。我一直对生态恢复的科学方法感到好奇，而这本书在这方面的内容，比如如何通过模型来评估不同恢复策略的长期效果，设计最优的保护区网络，以及预测气候变化对生态系统的潜在影响，都给了我极大的启发。我特别欣赏作者在介绍高级模型技术时，并没有遗漏那些基础但至关重要的概念，这使得即便是初学者也能循序渐进地理解，并逐步挑战更复杂的模型。书中大量的案例研究，涵盖了从森林生态系统到海洋环境，再到淡水水域，为我提供了宝贵的实践参考。每一次阅读，都像是和一位经验丰富的生态学家进行一场深刻的对话，我从中汲取到的不仅仅是知识，更是解决现实生态挑战的智慧和方法。

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95%的文字是英文，汉语只有前言和目次。

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质量很好的

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