研究背景
生态建模最初很大程度上受到生物学之外方法的影响。生态学是较晚使用量化方法和理论的学科之一。对定量关系的考虑来自经济学的推动。量化人类对自然系统的干扰在农业中一直很重要。随着农业化学的发展,将量化方法有针对性地应用于生产导向的生态系统变得重要。理解和分析生态动态激发了从经典力学借用微分方程来研究种群生态学、密度依赖性调节、捕食者-猎物相互作用以及物种竞争。虽然微分方程方法成功地应用于人口生态学领域,但在处理种群内部异质性(如年龄、大小和空间结构)方面,它在处理整个种群和简单食物网的动态和平衡行为时并不那么充分。为了应对表示时间和空间异质性的困难,数十年来推动了方法论的发展。面向对象的方法及其在生态建模中的引入为处理生态学广泛问题提供了一个适当的工具集。
研究主旨
本文讨论了生态建模作为一门成熟的学科,回顾了其历史发展,从受经济学影响的早期阶段,到微分方程的应用,再到面向对象建模的现代方法。文章强调了生态建模在处理复杂生态动力学方面的灵活性和适应性,以及跨尺度和多级建模的重要性。此外,文章还探讨了自然与人类系统模型耦合的挑战,并预测了未来生态建模的发展趋势。
研究特点
在本教科书的章节中,我们展示了生态建模这一学科从其出现到成熟过程中的广泛话语网络。从早期开始,我们概述了当前可用的各种方法。在审视了一系列著名的模型应用之后,我们讨论了如何评估模型的有效性。