基于物理學(xué)新框架的生態(tài)位研究方法.pdf

1、生態(tài)位是生態(tài)學(xué)中一個非常重要的概念,與生態(tài)位法則一同構(gòu)成了生態(tài)位理論。由于生態(tài)位理論揭示的是自然界中生存與競爭的普遍規(guī)律,它不僅適用于生物界,同樣適用于人類社會的各個領(lǐng)域,是現(xiàn)代科學(xué)中的一個有力的研究工具。然而,目前生態(tài)位的研究方法沒有考慮把系統(tǒng)與環(huán)境、主觀與客觀、觀察者與被觀察者完全地融為一體,也就沒法獲得并處理通過廣義觀察得到的復(fù)雜多元數(shù)據(jù),使得生態(tài)位尤其是多維生態(tài)位的研究難有實質(zhì)進展,從而限制了生態(tài)位理論的運用。本文直面生態(tài)位研究

2、方法的瓶頸一復(fù)雜多元數(shù)據(jù)的動力學(xué)分析,提出新的研究思路:讓多維生態(tài)位的研究促進復(fù)雜多元數(shù)據(jù)分析的理論研究,從而成就復(fù)雜系統(tǒng)的物理學(xué)理論；而復(fù)雜系統(tǒng)的物理學(xué)理論反過來透析復(fù)雜多元數(shù)據(jù)的內(nèi)在動力學(xué)特征,從而促使生態(tài)位研究方法的實質(zhì)進展。
　　 本文首先重新審視并回顧了近代物理學(xué)的發(fā)展歷程和現(xiàn)代物理學(xué)做出的努力,找出了物理學(xué)中存在的問題——粒子性本原的基本假設(shè)存在局限,也因此顯.示出了發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)物理學(xué)理論的必要性和重要性。通過對信息

3、的理解,本文首創(chuàng)性地提出以生成性的信息體作為本原,建立先有信息、后有物質(zhì)的新物理模型。同時,我們還將信息拓展成為廣義信息,并提出最大流原理為基本運動原理。由此發(fā)展出來的一般方程,能很好地對應(yīng)不同系統(tǒng)的運動模式,即保守系統(tǒng)中的軌道、耗散系統(tǒng)中耗散結(jié)構(gòu)和復(fù)雜系統(tǒng)中的有序結(jié)構(gòu)。由此可見,以信息體為本原的物理學(xué)理論能夠成為復(fù)雜系統(tǒng)的物理學(xué)理論。最后,我們在理論的基礎(chǔ)上,借用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),發(fā)展出了一套計算模擬方法,從而形成了一套可以有效地處理復(fù)雜

4、多元數(shù)據(jù)的、從理論到計算的、完整的物理學(xué)新框架。
　　 基于物理學(xué)新框架,我們發(fā)展出了一套全新的、完整的生態(tài)位研究方法,并運用到了種群、群落和生態(tài)評價等三個方面。這種研究方法不僅能很好地表達出生態(tài)位的概念,還能形象地表示出實際生態(tài)位圖。本文還將基于物理學(xué)新框架的生態(tài)位研究方法運用到化學(xué)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、生物的起源和進化、城市的演化和發(fā)展、股市的漲跌現(xiàn)象、生態(tài)工業(yè)園的形成和建設(shè)以及神經(jīng)科學(xué)中的意識問題等研究中,得到了較為理想的結(jié)果。這