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☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Steele, John H. 编

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:1995-11-10

价格:USD 99.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783540565253

丛书系列:

图书标签:

生态学
种群生态学
群落生态学
动态
空间生态学
景观生态学
建模
生物多样性
干扰
生态系统

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具体描述

From the preface by Joel E. Cohen: "A century from now humanity will live in a managed - or mismanaged - global garden. We are debating the need to preserve tropical forests. Farming of the sea is providing an increasing part of our fish supply. We are beginning to control atmospheric emissions. In 100 years, we shall use novel farming practices and genetic engineering of bacteria to manipulate the methane production of rice fields. The continental shelf will be providing food, energy, possibly even living space. To make such intensive management possible will require massive improvements in data collection and analysis, and especially in our concepts. A century hence we will live on a wired earth: the oceans and the crust of the earth will receive the same comprehensive monitoring now devoted to weather. As the peoples of currently developing countries increase their levels of wealth, the need for global management will become irresistible as impatience with the accidents of nature and intolerance of mismanagement of the environment - especially of living resources - grow. Our control of physical perturbations and chemical inputs to the environment will be judged by the consequences to living organisms and biological communities. How can we obtain the factual and theoretical foundation needed to move from our present, fragmented knowledge and limited abilities to a managed, global garden?" This problem was addressed in the lectures and workshops of a summer school on patch dynamics at Cornell University. The school emphasized the analysis and interpretation of spatial patterns in terrestrial and marine environments. This book contains the course material of this school, combininggeneral reviews with specific applications.

好的，以下是一份图书简介，内容涵盖了主题、结构、核心论点和潜在读者群体，旨在提供一个详尽而引人入胜的概述，同时避免提及您指定的书名或任何AI痕迹。 --- 《跨越边界的系统重塑：复杂适应性系统的演化、韧性与路径依赖》导言：理解动态的基石在当今瞬息万变的世界中，无论是生态系统、经济结构、社会规范还是技术生态，我们观察到的现象大多表现出显著的非线性、互联性和涌现性。本书《跨越边界的系统重塑》致力于深入剖析这些复杂适应性系统（Complex Adaptive Systems, CAS）的内在运行机制。我们不再将系统视为孤立的、可预测的组件集合，而是将其视为一个持续学习、自我组织并对环境反馈作出反应的有机整体。本书的核心论点是：系统的长期行为并非完全由初始条件决定，而是在持续的适应性反馈循环中被塑造、重塑和锁定。理解系统如何演化，要求我们超越传统的平衡态假设，转向对非平衡态动力学的精细考察。我们提出了一套整合了信息论、网络科学和演化博弈论的分析框架，用以揭示系统在面对扰动时表现出的韧性（Resilience）与脆弱性（Vulnerability）的微妙平衡。第一部分：复杂系统的基础架构与涌现本部分奠定了理解后续高级主题的理论基础。我们首先界定了复杂适应性系统的基本要素：异质性主体、局部交互规则、以及缺乏中央控制的分布式决策机制。第1章：从线性到非线性：范式的转变本章追溯了系统思维的历史演进，重点阐述了为什么传统的线性模型在解释诸如物种大灭绝、金融市场崩溃或技术范式转换时显得力不从心。通过引入分岔点（Bifurcation Points）的概念，我们展示了系统如何从一种稳定的状态突然跃迁至另一种截然不同的状态。第2章：信息、耦合与临界性信息流是驱动系统演化的核心动力。我们详细分析了系统内部连接的拓扑结构（Topological Structure）对信息传递效率和系统鲁棒性的影响。特别关注小世界网络和无标度网络在自然界和社会系统中的普遍性，并探讨了系统在临界状态（Criticality）附近时所表现出的最高的信息处理能力与最大适应性。第3章：主体行为与宏观涌现如何从微观个体的简单规则推导出宏观层面的复杂模式？本章通过深入探讨自我组织（Self-Organization）的机制，例如偏好依附（Preferential Attachment）和协同作用（Synergy），来解释社会规范的形成、城市格局的扩张以及生物群体行为的同步性。我们区分了简单的聚集与真正的涌现现象，强调了信息反馈的闭环在维持复杂模式中的关键作用。第二部分：动力学路径与历史的烙印系统的演化并非一次性的过程，而是被历史轨迹所深刻影响。第二部分聚焦于时间维度上的动态过程，探讨系统如何“记住”过去的经验，以及这些记忆如何塑造了其当前的适应潜力。第4章：路径依赖与锁定机制路径依赖是理解系统演化滞后性的核心概念。本章详细阐述了正反馈循环如何将系统推向一个特定、可能并非最优的稳定状态（称为局部最优解）。我们引入了锁定阈值（Lock-in Thresholds）的概念，分析了在技术标准、市场规范或生态系统结构中，打破既有路径所需的成本与条件。案例研究包括不同能源技术路线的竞争与最终选择。第5章：韧性、鲁棒性与恢复力面对外部冲击，系统表现出的能力是多维度的。本章对这三个密切相关但本质不同的概念进行了严格的区分和量化：鲁棒性（Robustness）关注系统在承受冲击时保持功能不变的能力；韧性（Resilience）关注系统在偏离平衡后返回原状的速度和能力；而适应性（Adaptability）则关注系统在环境永久性改变时进行结构性重组的能力。我们展示了不同系统设计如何在这些能力间进行权衡。第6章：演化压力、选择与灭绝本章将演化博弈论工具应用于非生物系统。我们考察了外部环境变化（演化压力）如何筛选系统中的不同结构和策略。通过模拟，我们揭示了系统在资源稀缺或突发气候事件下，其内部多样性如何直接关联到其生存几率。多样性被证明是系统抵御未知风险的“保险单”。第三部分：干预、设计与前瞻性管理最后一部分将理论分析导向实际应用，探讨在理解了系统的动态本质后，我们如何才能更有效地进行干预和管理，以引导系统走向更具可持续性和适应性的未来。第7章：杠杆点与最小化干预的艺术有效的系统干预并非意味着最大强度的外部控制，而是寻找杠杆点（Leverage Points）——那些能够引发最大系统结构变化的微小输入。本章批判了“自上而下”的宏观调控思路，转而倡导识别和激活系统内部的自组织潜力。我们提出了一套识别关键反馈回路和时间滞后的方法论，以实现更精准、更少副作用的干预。第8章：跨尺度治理与涌现风险许多当代挑战，如气候变化、流行病扩散或金融系统性风险，是跨越地理、时间尺度和治理层级的。本章探讨了如何建立跨尺度治理框架，以协调局部行动与全球后果。特别关注“尺度不匹配”带来的风险，以及如何设计鼓励信息在不同尺度间有效传递的激励机制。第9章：面向未来的系统构建：适应性设计原则总结全书，本章提出了构建未来系统的设计蓝图。这些蓝图强调冗余性（Redundancy）以应对不可预测性、模块化（Modularity）以限制故障传播，以及嵌入式学习机制以促进持续改进。我们主张，一个成功的系统必须是“开放的”，愿意接受并整合负面反馈，以避免僵化和最终的崩塌。结论：从描述到赋能《跨越边界的系统重塑》旨在为政策制定者、技术架构师、生态学家和管理人员提供一种新的思维工具。它挑战了对秩序和预测的传统追求，取而代之的是对动态、不确定性以及系统内在演化潜力的深刻尊重。本书的最终目标是赋能读者，使其能够识别系统的底层逻辑，并在混乱的表象下，找到引导系统走向可持续未来的有效路径。 --- 适合读者：复杂系统研究人员、政策分析师、城市规划专家、可持续发展战略师、经济学家、以及所有对理解世界运作的非线性本质感兴趣的专业人士。