Modele matematyczne w ekologii

Modele matematyczne w ekologii

Janusz Uchmański

Wydawnictwo Naukowe UKSW

Warszawa 2022

ISBN: 978-83-8281-184-1

liczba stron: 414

okładka miękka

.

Opis wydawcy

.

O przyrodzie można się czegoś dowiedzieć, obserwując ją lub eksperymentując z nią. Tak najczęściej postępują biolodzy. Fizycy wiedzą, że równie skutecznym sposobem jest opisywanie jej w języku matematyki. Biolodzy niestety bardzo rzadko korzystają z tej możliwości. Autor książki chciałby przekonać czytelnika, że także w biologii można z powodzeniem stosować modele matematyczne. Czytelnik znajdzie w niniejszej książce wiele modeli matematycznych zjawisk i procesów ekologicznych. Zostały one przedstawione w bardzo przystępny sposób. Do ich zrozumienia wystarczy szkolna znajomość matematyki. Pierwsza część książki zawiera ogólne omówienie konstrukcji tych modeli, w drugiej zaś czytelnik będzie mógł się zapoznać z nimi przez symulacje komputerowe zapisane w języku NetLogo.

.

Spis treści

.

Wstęp

Część IModele1. Modele statystyczne

1.1. W czym tkwi problem

1.2. Ekosystem jeziora

1.3. Model

1.4. Inne zastosowanie modeli statystycznych

1.5. Uwagi końcowe

2. Model habitatowy

2.1. Wisła i jej dolina

2.2. Projekt VEDI

2.3. Modele habitatowe

2.4. Skąd wziąć model habitatowy?

2.5. A co z roślinami?

3. Klasyczne modele dynamiki pojedynczej populacji

3.1. Populacje – czas i przestrzeń

3.2. Model wzrostu liniowego

3.3. Wzrost wykładniczy

3.4. Równanie logistyczne

3.5. Model stochastyczny

4. Własności równania logistycznego5. Modele ze strukturą wieku

5.1. Model pojedynczej populacji z zachodzącymi pokoleniami

5.2. Modele macierzowe

6. Modele układów wielogatunkowych

6.1. Dwa konkurujące gatunki

6.2. Układ drapieżnik−ofiara

6.3. Dwa mutualistyczne gatunki

6.4. Model układu trójgatunkowego

7. Model funkcjonowania jeziora

7.1. Fitoplankton

7.2. Niedrapieżny zooplankton

7.3. Fosfor

7.4. Pełny model

8. Rzeka9. Biosfera. Dynamika koncentracji CO2 w atmosferze10. Stabilność11. Równania różniczkowe

11.1. Różniczkowe modele wzrostu pojedynczej populacji

11.2. Układy dwugatunkowe

11.3. Analiza równań różniczkowych

11.4. Uwagi końcowe

12. Równania wzrostu organizmu

12.1. Bilans energetyczny organizmu

12.2. Konsumpcja i asymilacja

12.3. Respiracja

12.4. Równanie wzrostu

12.5. Energetyczne rezerwy organizmu

13. Fraktalne modele wzrostu

13.1. Organizmy unitarne i modułowe

13.2. Modele fraktalne

14. Automaty komórkowe15. Las i łąka16. Modele osobniczeCzęść IIAlgorytmy1. NetLogo – wygodne narzędzie do modelowania procesów ekologicznych

1.1. Po co nam NetLogo?

1.2. Gdzie można zdobyć NetLogo?

1.3. Co to takiego NetLogo?

1.4. Przykładowe modele z biblioteki Sample Models

1.5. Co oferuje NetLogo?

1.6. Interfejs NetLogo

1.7. Napiszmy prosty model

1.8. NetLogo w sieci

1.9. Wersje NetLogo

2. Model statystyczny3. Model habitatowy4. Równanie wykładnicze5. Równanie logistyczne6. Model stochastyczny7. Struktura wieku8. Konkurencja międzygatunkowa9. Drapieżnik–ofiar10. Mutualizm11. Trzy gatunki12. Jezioro13. Rzeka14. Biosfera15. Równania różniczkowe16. Równanie wzrostu organizmu17. Fraktale18. Pożar lasu19. Las20. Łąka21. Modele osobnicze

.

Zakończenie

.

Bibliografia

Spis rysunków

Spis tabel