生命能量系统的动力学基本原理及混沌机制

书籍目录

目 录

第一篇 生命能量系统的动力学基本原理

1绪论

1.1引语

1.2建立生命科学数学模型是生命科学研究发展的

必然趋势

1.3生命科学动力学模型的现状与简评

1.4生命能量系统的基本概念

2生命能量系统研究的方法论问题

2.1能量方程：描述生命活动的依据

2.1.1数学形式

2.1.2选择状态变量

2.1.3能量模型：高度归纳的动态特性描述

2.2支配原理：达到“随机论”与“决定论”的统一

2.3有序阶段性：自组织结构进化的外在表现形式

2.4对生命活动复杂性的理解

3理论背景

3.1能量及能量系统的一般概念

3.1.1能量

3.1.2能量系统

3.2系统科学与自组织理论

3.2.1耗散结构理论（TheoryofDissipativeStructure）

3.2.2协同学（Synergetics）

3.2.3重正化群（RenormalGroup）

3.3生物动力系统与混沌动力系统

4基本方程的建立及其生物学涵义的讨论

4.1两个基本概念

4.1.1能量空间和生命能量系统

4.1.2能量生长的阶段性

4.2能量生长过程分析

4.3问题讨论

4.3.1方程的生物学涵义

4.3.2能量与几种生物学、生态学模型中状态变量的关系

4.3.3生长阶段性和两个线性抑制因子的生物学诠释

4.3.4能量方程与经典方程的一般比较

4.4能量方程的耗散形式

5生命能量系统的结构分析

5.1一般概念

5.2能量系统的静态配置

5.2.1非依存型

5.2.2依存型

5.2.3配置分析

5.3奇点――组分之间的关联形式分析

5.3.1非依存关系的二元形式

5.3.2依存关系的二元形式

5.3.3依存关系的三元形式

6生命能量系统的稳定性及功能性反应

6.1能量系统稳定性的一般分析

6.2能量系统的结构稳定性研究

6.3功能性反应原理及形式

6.3.1功能性反应原理

6.3.2功能性反应形式

7生命能量系统的涨落响应机制

7.1组分Mi对系统的影响

7.2系统内其它组分对组分Mi 的影响

7.3关于能量特征参数变化的影响

7.4能量系统涨落响应综述

8应用实例（1）：从植物生理生态的数据分析看能量模型特征

参数的测定

8.1特征参数的理论分析

8.2能量生长动态过程的实验数据拟合

8.2.1实验数据的离散性和随机性分析

8.2.2根据实验数据求取特征参数的一般方法

8.3多元能量系统的参数辨识

9应用实例（2）：生命能量系统模型在种群生态学研究中的初步

应用

9.1概述

9.2两种群能量模型

9.2.1依存型（以捕食关系为例）

9.2.2非依存型

9.3三种群能量模型

10应用实例（3）：生态系统工程的理论与方法

10.1研究方法

10.2农业生态系统中的能量关系

第二篇 生命能量系统的混沌机制初探

11有关生命科学的混沌概念评述

11.1混沌的基本概念

11.1.1确定论系统的内在随机性

11.1.2对初值的敏感依赖性

11.1.3混沌序

11.2混沌的探索创立了新的思维方式

11.3混沌对生命科学研究的影响及我们的研究方法

12生命能量系统的混沌生态模型

12.1概述

12.2一维能量模型的复杂行为

12.3二维能量模型的复杂行为

12.3.1带时滞的捕食模型

12.3.2混沌状态的竞争模型

12.4三维能量模型的混沌现象

12.5结论

13生命能量系统中混沌的理论分析方法述要

13.1能量模型的符号动力系统

13.1.1符号动力系统的基本概念

13.1.2一维能量系统的符号分析法简介

13.2能量系统的Melnikov分析法

13.2.1Melnikov方法的基本概念

13.2.2Melnikov方法对能量系统的分析

参考文献

后记

作者简介

内 容 提 要

能量是所有生命活动的共有属性。长期以来，人们对能量活动及特性已有深入的

了解，可以认为，任何生命活动都是某一种能量活动的外在形式，故能量在被用于描述

生命活动过程中可充当各种不同的生命运动物质的一般等价物。本书选择能量作为

状态变量，以此将整个生命系统中各组分的活动及相互关系统一起来，进而描述生命

系统的动态行为、内在联系和混沌机制，以期读者能借助于生命系统能量活动的动力

学规律，去理解生命系统各种动态过程与行为的内部机制。

本书可作为生命科学、生物数学及有关学科研究者的参考资料。

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