بوم‌شناسی ریاضی جمعیت‌ها و بوم‌سازگان‌ها ۲۰۱۱
Mathematical Ecology of Populations and Ecosystems 2011

بوم‌شناسان جمعیت به بررسی چگونگی تأثیر تولد و مرگ بر پویایی جمعیت‌ها و جوامع می‌پردازند، در حالی که بوم‌شناسان اکوسیستم به بررسی چگونگی کنترل شار انرژی و مواد توسط گونه‌ها از طریق شبکه‌های غذایی و اکوسیستم‌ها می‌پردازند. اگرچه همه این فرآیندها به طور همزمان در طبیعت رخ می‌دهند، چارچوب‌های ریاضی که این دو رشته را به هم پیوند می‌دهند به طور مستقل توسعه یافته‌اند. در نتیجه، این توسعه مستقل نظریه، مانع از تبادل اندیشه‌ها بین بوم‌شناسی جمعیت و اکوسیستم شده است. این کتاب درسی پیشرفته در سطح کارشناسی/کارشناسی ارشد، با استفاده از پیشرفت‌های اخیر در نظریه سیستم‌های دینامیکی، نشان می‌دهد که چگونه می‌توان این دو رشته را به طور یکپارچه به هم پیوند داد. این کتاب نشان می‌دهد که چگونه دوشاخگی‌ها (bifurcations) بین راه حل‌های مدل‌ها می‌توانند به درک تغییرات رژیم در جمعیت‌ها و اکوسیستم‌های طبیعی کمک کنند، هنگامی که آستانه‌هایی در نرخ‌های تولد، مرگ، مصرف، رقابت، ورودی‌های مواد مغذی و تجزیه از حد عبور کنند.

*اکولوژی ریاضی* برای دانشجویان بوم‌شناسی که دوره مقدماتی حساب دیفرانسیل و انتگرال و جبر خطی را گذرانده‌اند یا دانشجویان ریاضی که مایل به یادگیری نحوه کاربرد نظریه سیستم‌های دینامیکی در مسائل بوم‌شناختی هستند، یک مطالعه ضروری است.

Population ecologists study how births and deaths affect the dynamics of populations and communities, while ecosystem ecologists study how species control the flux of energy and materials through food webs and ecosystems. Although all these processes occur simultaneously in nature, the mathematical frameworks bridging the two disciplines have developed independently. Consequently, this independent development of theory has impeded the cross-fertilization of population and ecosystem ecology. Using recent developments from dynamical systems theory, this advanced undergraduate/graduate level textbook shows how to bridge the two disciplines seamlessly. The book shows how bifurcations between the solutions of models can help understand regime shifts in natural populations and ecosystems once thresholds in rates of births, deaths, consumption, competition, nutrient inputs, and decay are crossed.

Mathematical Ecology is essential reading for students of ecology who have had a first course in calculus and linear algebra or students in mathematics wishing to learn how dynamical systems theory can be applied to ecological problems.