Competition
Theory in Ecology
生态学中的竞争理论
作者：Peter A. Abrams
出版：Oxford University Press
索书号：Q14/A161/2022/ Y
ISBN: 978-0-19-289553-0
藏书地点:武大外教中心
本书深入探讨了数学模型在解释种间竞争这一生态相互作用中的应用。当两个或多个不同的物种分享至少一种资源时，种间竞争现象便会显现。这种竞争作用不仅会对各个物种产生影响，还会波及到整个群落以及生态系统动态的多个层面。尽管种间竞争与密度依赖（即种内竞争）和进化（基因型之间的竞争）存在许多相似之处，但目前缺乏一个强有力的理论框架来理解其结果及其对生态群落的众多潜在影响。虽然种间竞争在生态学文献中占据重要地位，但近几十年来，该理论似乎已经失去了方向，很多综合性论文沿用过时的理念，未能采用基于资源的模型，而且在保护和环境管理等应用领域几乎没有实际用处。
本书的主要目标之一是研究半个多世纪前开始发展的理论如何被扩展，以便更好地理解环境变化对竞争物种丰度的影响。当前的竞争理论需要将有关消费者-资源相互作用的新发现纳入更大的食物网络背景，其中还包括行为学或进化适应等因素。一些过于简单的模型和分析方法导致过去的理论对实际应用的贡献远远低于潜力。本书还将讨论种内竞争和表观竞争之间的相互作用，以及这一重要过程的进化和生态效应。
第1章首先回顾了处理种间竞争的数学理论的历史，为读者提供了生态学领域的基础。竞争被认为是所有生态系统动态的关键过程，因此，了解其理论基础至关重要。随后，本章详细介绍了最早由Lotka和Volterra独立提出的两种经典竞争模型。这些模型的主要局限在于它们未能考虑到资源的存在，这在今天被认为是一个关键因素。因此，本章还对资源的定义进行了简要介绍。接着，我们概述了竞争理论的最新历史，首次涉及了罗伯特·麦克阿瑟的消费者-资源模型。尽管在二十世纪末对竞争的研究中断了一段时间，但最近理论工作有所增加。然而，大部分工作更多地集中在对竞争机制进行分类，而不是开发能够帮助预测或解释丰度变化的模型。尽管一些最近的研究者已经开始研究包括资源的模型，但很多人仍然专注于将竞争建模为直接的相互作用。那些包含资源的模型通常假设所有组件函数之间存在线性关系，例如，人均资源增长率和消费者功能响应之间的关系。本章将讨论这种狭隘模型的原因，以及它对我们当前理解的一些不利影响。最后，本章对后续章节进行分类，并探讨了理解它们所需的数学背景。
第2章着重讨论了从20世纪中叶至今对种间竞争的不同定义。它揭示了过去和现在使用的不同定义，包括基于资源使用、人口增长的相互负面影响等多种方式。本章还强调了这些不同定义所确定的不同但重叠的系统集。然后，本章提出了一种基于共享资源使用的定义。相互使用资源可能会导致积极相互作用，即每个物种对另一个物种产生积极影响，或者一种积极和一种消极影响的情况。本章还讨论了导致这些结果的一些机制。基于这种机制的定义具有许多优点，其中之一是使竞争理论与处理其他间接效应的理论更加一致。这种定义还有助于更好地描述相互作用，并增进对相互作用物种共同进化能力的理解。描述竞争互动必须包括对资源增长的描述，以及消费者功能和数量反应的考虑。最后，本章讨论了对所有间接相互作用进行分类和理解的更一致基础的必要性。
种间竞争与种内竞争和表观竞争一样，对消费者-资源相互作用具有相同的依赖性。这两种相关的相互作用都存在于大多数发生种间竞争的系统中。种内竞争通常在缺乏资源的模型背景下进行研究，而明显竞争的模型总是涉及消费者和资源的明确动态。本章深入探讨了这些差异是否合理，最终得出结论，这两种相互作用都应该使用消费者资源框架来研究。本章还详细讨论了“θ-logistic”模型，这是一种常用的模型，它通过允许密度依赖性来扩展经典的逻辑模型，其中人均增长率随着丰度提高到单位以外的正功率而降低。然而，这一模型与流行的消费者-资源模型并不相符，而且未能考虑资源动态导致的消费者反应滞后。对于分析和比较多种简单的消费者-资源模型中密度依赖性形式的选择，本章还讨论了这种狭隘模型范围的原因。最后，本章分析了不稳定性和多个消费物种的情况下的影响，这些情况通常在文献中被忽视。
第3章将深入研究种间竞争模型的数学基础。我们将探讨不同种类的竞争模型，包括连续时间和离散时间的模型，以及空间和非空间模型。本章还将介绍种间竞争模型中常用的数学工具和技术，如微分方程、差分方程和博弈论。我们将重点讨论这些工具在解决竞争问题时的应用，以及它们如何帮助我们更好地理解不同类型的竞争过程。
第4章将探讨种间竞争的实际案例和应用。我们将研究不同生态系统中的种间竞争现象，包括陆地和水生生态系统。本章还将讨论竞争对生态系统结构和功能的影响，以及如何利用竞争模型来解决环境管理和保护方面的问题。我们将深入研究一些具体案例，如森林生态系统中的树木竞争、海洋中的渔业竞争以及城市生态系统中的物种竞争，以便读者更好地理解竞争在实际生态学中的重要性。
第5章将回顾并展望未来的研究方向。我们将讨论当前的竞争理论中的挑战和限制，以及未来可能的发展方向。本章还将提出一些未来研究的问题，如全球气候变化如何影响种间竞争、竞争在生态系统稳定性中的作用等。我们还将鼓励年轻的生态学家和数学家继续深入研究这一重要领域，以推动生态学的发展。
在接下来的章节中，我们将深入研究这些主题，以便读者更全面地了解竞争在生态学中的重要性，并了解如何应用数学模型来解释和预测种间竞争的影响。通过这本书，我们希望为生态学家、数学家和环境科学家提供一个全面的参考，帮助他们更好地理解和研究这一关键生态过程。
《生态学中的竞争理论》一书于2022年由Oxford University Press出版，作者是Peter A. Abrams
《生态学中的竞争理论》一书中，研究人员介绍了生态学中的竞争理论的基本概念，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括十二个章节。《生态学中的竞争理论》一书从各个方面讲解了生态学中的竞争理论的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究生态学中的竞争理论的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《生态学中的竞争理论》一书作为生态学中的竞争理论专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1、本书分为十二个章节，既讲解了生态学中的竞争理论的基础知识，还讲解了深入研究生态学中的竞争理论的应用范围，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习研究生态学中的竞争理论的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。
2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，读者能够从中了解到生态学中的竞争理论相关的专业知识以及最新的前沿进展。
总的说来，《生态学中的竞争理论》一书为想要了解生态学中的竞争理论的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为生态学中的竞争理论领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录：
1 引言：竞争理论的过去和现在获取访问权限箭
查看章节
1.1 简史
1.2 竞争理论对资源的需求
1.3 洛特卡-沃尔泰拉模型
1.4 竞争理论的首次复兴
1.5 最近的竞争理论
1.6 本书的一般主题
1.7 必要的背景和展望
2 定义和描述竞争获取访问权限箭
查看章节
2.1 引言
2.2 竞争的历史定义
2.3 定义应该是什么？
2.4 定义的含义
2.5 食物网框架内的竞争
3 衡量和描述竞争：消费者资源框架获取访问权限箭
查看章节
3.1 竞争（和其他互动）的衡量
3.2 衡量和描述竞争的方法
3.3 反对基于资源的定义和模型的论据
3.4 麦克阿瑟将LV与消费者-资源模型联系起来
3.5 共存和排斥是什么意思？
3.6 单一资源与其他资源的区别是什么？
3.7 模型组件的功能形式
3.8 竞争模式分析
3.9 小结
4 竞争理论：现状获取访问权限箭
查看章节
4.1 引言
4.2 评价近期影响理论的问题
4.3 选择代表当前竞争理论的文章
4.4 “现代竞争理论”中被遗忘的结果
4.5 为什么洛特卡-沃尔泰拉和麦克阿瑟模型是不够的
4.6 纳入资源动态的原因
4.7 附录：焦点文章中的问题特征
5 了解种内和表观竞争获取访问权限箭
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5.1 引言
5.2 种内竞争
5.3 表面竞争
6 竞争效应的消极性、恒定性和连续性获取访问权限箭
查看章节
6.1 引言
6.2 麦克阿瑟模型中的资源消退与准消亡
6.3 非物流资源增长的后果
6.4 非线性泛函响应的后果
6.5 竞争效应与更多消费者的相互依存关系
6.6 消费者-资源模型的其他被忽视的方面
7 资源利用与种间竞争强度获取访问权限箭
查看章节
7.1 竞争强度理论
7.2 竞争的实验室研究
7.3 竞争的实地研究
7.4 是否会发生竞争中立？
7.5 食物网背景下的种间竞争
7.6 理论与现实中的物种竞争
8 季节性环境中的竞争：时间重叠获取访问权限箭
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8.1 引言
8.2 模型框架与季节性麦克阿瑟体系
8.3 其他2-消费者-1-资源模式的竞争
8.4 讨论
9 相对非线性和季节性获取访问权限箭
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9.1 引言
9.2 固有的不稳定的消费者-资源相互作用
9.3 非线性与季节性资源增长的差异
9.4 数值响应非线性的差异
9.5 其他类型的环境变化
9.6 具有两个或两个以上资源的系统
9.7 讨论
10 太空中的消费者和资源获取访问权限箭
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10.1 空间竞争的本质
10.2 元种群竞争模型的历史
10.3 种内竞争的空间与全局形态
10.4 随机运动与共存
10.5 适应性运动及其对竞争的影响
10.6 两个物种的适应性运动
10.7 扩展我们目前对空间竞争的理解
11 进化及其生态后果获取访问权限箭
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11.1 进化对种间竞争的诸多影响
11.2 关于竞争的进化反应工作简史
11.3 简化的进化方法
11.4 非标准问题和结果示例
11.5 明显竞争对手的演变
11.6 剥削和干扰竞争的演化
11.7 食物网背景下竞争者的演变
11.8 进化与共存：当前理论与未来
12 概述获取访问权限箭
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12.1 一系列理论观点
12.2 理论在生态学和竞争中的作用
12.3 间接交互模型中省略中间实体
12.4 消费者-资源关系的重要方面
12.5 食物网结构及其对竞争的影响
12.6 对竞争研究有偏见的力量
12.7 结论
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生