數學模型在生態學的應用及研究（36）

噴灌作物的冠層淨截留損失公式
土壤高速切削的模擬系統模型
坡度滴灌流量的偏差率公式
滴灌系統的滴頭抗堵塞公式
單螺杆自熱膨化機的功熱方程
拖拉機需求的特徵及預測公式
地膜覆蓋的增溫增產公式
水資源的評價標準模型
精確農作管理的分區劃分模型
收膜整地作業機的設計公式
水稻穀粒的脫粒模型
土壤墒情的預測模型
馬鈴薯的水分利用公式
農田生態系統的氮素平衡模型
土壤顆粒的接觸模型
多目標農作物的種植結構優化模型
土壤表觀電導率的變異強度公式
土壤氮素的累積估測公式
清洗蔬菜的水射流模型
土壤的吸滲率公式
黃土泥流的流量公式
泥石流的洪峰流量公式
樹種的多樣性計算
滑坡位移的預報模型
滑坡穩定性的評價公式
景觀斑塊的特徵模型
泥石流的風險度模型
泥石流的嚴重程度公式
喬木的斜向支撐模型
山區縣域的生態評價模型
植被的淨第一性生產力模型
生產系統的閉環控制函數
植物區系的綜合係數計算
坡體的崩崗模型
黏性泥石流的阻力公式
土壤的流失方程
鳥類的多樣性公式
福建山地的紅壤磷吸附方程
黃土土壤的侵蝕模型
景觀生態的破壞評價模型
冬小麥條銹病的葉片診斷模型
溫室氣動天窗的模擬模型
香菇冷凍乾燥的工藝模型
水塔樹狀管網系統的優化模型
肥料的養分釋放模型
氣力拋秧的氣流場方程
軸流泵的表面粗糙度模型
城鄉結合部的耕地變化模型
含油菜籽的蛋白酶水解方程
細溝的剝蝕率模型
溫室內的溫濕度預測模型
作物蒸散量的變化特徵模型
管道縱橫斷面的設計模型
家畜糞便肥料的成分含量模型
地埋式噴頭組合的噴灑模型
耕地的地力評價模型
土壤顆粒的空間變異性模型
耕地整理的潛力公式
雙向犁的換向機構運動模型
旋流泵的流動模型
防波堤的波浪力公式
航道產生的異常波方程
有限水深的風浪頻譜方程
水下岸坡變形的預報方程
納潮量的變化公式
污水排海的質點運動軌跡模型
表層水溫的分類模型
砂中134Cs的濃度公式
油濃度的水中螢光公式
防波堤的沖刷模型
海洋流場的數值計算
水下控制的爆破公式
淺水波的要素計算
近岸波浪流的運動方程
貯油沉箱的溫度場公式
海底的沖刷模型
海灣的潮流輸沙公式
碼頭海域的環境評價公式
近岸的輸沙模型
生態環境的脆弱性模型
火災中樹種含碳的釋放模型
稻縱卷葉螟遷入期的預報模型
林冠的降雨截留量模型
植被覆蓋的氣候模型
沼澤濕地的蒸散發模型
景觀類型的服務價值模型
生態系統的服務價值模型
東北地區的凍結數模型
甜椒葉片的生長公式
草地植物群落的生長模型

數學模型研究可以分為兩大方面：定性和定量。要定性地研究，提出的問題是“發生了什麼或者發生了沒有”。要定量地研究，提出的問題是“發生了多少或者它如何發生的”。前者是對問題的動態週期、特徵和趨勢進行了定性的描述，而後者是對問題的機制、原理、起因進行了定量化的解釋。然而，生物學中有許多實驗問題與建立模型並不是直接有關的。於是，通過分析、比較、計算和應用各種數學方法，建立反映實際的且具有意義的模擬模型。

生態數學模型的特點為：（1）綜合考慮各種生態因數的影響。（2）定量化描述生態過程，闡明生態機制和規律。（3）能夠動態地類比和預測自然發展狀況。

生態數學模型的功能為：（1）建造模型的嘗試常有助於精確判定所缺乏的知識和資料，對於生物和環境有進一步定量瞭解。（2）模型的建立過程能產生新的想法和實驗方法，並縮減實驗的數量，對選擇假設有所取捨，完善實驗設計。（3）與傳統的方法相比，模型常能更好地使用越來越精確的資料，將從生態不同方面所取得的材料集中在一起，得出統一的概念。

模型研究要特別注意：（1）模型的適用範圍：時間尺度、空間距離、海域大小、參數範圍。例如，不能用每月的個別發生的生態現象來檢測1年跨度的調查資料所做的模型。又如用不常發生的赤潮模型來解釋經常發生的一般生態現象。因此，模型的適用範圍一定要清楚。（2）模型的形式是非常重要的，它揭示內在的性質、本質的規律，來解釋生態現象的機制、生態環境的內在聯繫。因此，重要的是要研究模型的形式，而不是參數，參數是說明尺度、大小、範圍而已。（3）模型的可靠性，由於模型的參數一般是從實測資料得到的，它的可靠性非常重要，這是通過統計學來檢測。只有可靠性得到保證，才能用模型說明實際的生態問題。（4）解決生態問題時，所提出的觀點，不僅從數學模型支援這一觀點，還要從生態現象、生態環境等各方面的事實來支持這一觀點。

本書以生態數學模型的應用和發展為研究主題，介紹數學模型在生態學不同領域的應用，如在地理、地貌、氣象、水文和水動力，以及環境變化、生物變化和生態變化等領域的應用。詳細闡述了數學模型建立的背景、數學模型的組成和結構以及其數學模型應用的意義。認真掌握生態數學模型的特點和功能以及注意事項。生態數學模型展示了生態系統的演化過程，預測了自然資源可持續利用。通過本書的學習和研究，促進自然資源、環境的開發與保護，推進生態經濟的健康發展，加強生態保護和環境恢復。

本書獲得西京學院的出版基金、貴州大學博點建設文庫、“貴州喀斯特濕地資源及特徵研究”（TZJF-2011年-44號）專案、“喀斯特濕地生態監測研究重點實驗室”（黔教合KY字[2012]003號）項目、教育部新世紀優秀人才支持計畫項目（NCET-12-0659）專案、“西南喀斯特地區人工濕地植物形態與生理的回應機制研究”（黔省專合字[2012]71號）專案、“複合垂直流人工濕地處理醫藥工業廢水的關鍵技術研究”（築科合同[2012205]號）項目、貴州大學引進人才科研專案（[2014]02）、土地利用和氣候變化對烏江徑流的影響研究（黔教合KY字[2014]266號）、威寧草海浮游植物功能群與環境因數關係（黔科合LH字[2014]7376號）、“鉻脅迫下人工濕地植物多樣性對生態系統功能的影響機制研究”（國家自然科學基金項目31560107）以及國家海洋局北海環境監測中心主任科研基金一長江口、膠州灣、浮山灣及其附近海域的生態變化過程（05EMC16）的共同資助下完成。

此書得以完成應該感謝北海環境監測中心主任姜錫仁研究員、上海海洋大學的院長李家樂教授、貴州大學校長張學立教授和西京學院校長任芳教授；還要感謝劉瑞玉院士、馮士筰院士、胡敦欣院士、唐啟升院士、汪品先院士、丁德文院士和張經院士。諸位專家和領導給予的大力支持，提供的良好的研究環境，成為我們科研事業發展的動力引擎。在此書付梓之際，我們誠摯感謝給予許多熱心指點和有益傳授的其他老師和同仁。

本書內容新穎豐富，層次分明，由淺入深，結構清晰，佈局合理，語言簡練，實用性和指導性強。由於作者水平有限，書中難免有疏漏之處，望廣大讀者批評指正。

滄海桑田，日月穿梭。抬眼望，千里盡收，祖國在心間。