序章 数理生態学への招待 -生命の物理学的理解をめざして 1 |
① ダイナミックスと共存 7 |
② 進化 10 |
③ 適応戦略とゲーム 13 |
④ エコシステム学 14 |
第1章 ダイナミックスと共存 17 |
1-1 森林動態の格子モデル 17 |
① 亜高山林の縞枯れと熱帯林のギャップ拡大 18 |
② 格子モデル-サイト,近傍,ボンド,ペア,クラスター 23 |
③ ギャップ形成,ギャップ修復とパラメータ推定 24 |
④ ペア近似による格子上の動態の定式化 26 |
⑤ 格子モデルの計算結果とデータの比較 27 |
⑥ 「変化した場所の集中」データを見直してモデルを改良 29 |
1-2 種の共存と生息地の構造 32 |
① 2種競争系モデル 33 |
② 貧しい隠れ家か豊かなパッチか? 36 |
③ パッチ構造をもつ系の存続 40 |
1-3 環境変動と生物拡散 46 |
① 季節的な環境における競争 47 |
② 競争係数の変動パターンと侵入可能性 48 |
③ 多重安定周期解の出現 50 |
④ 生息地の細分化と生物拡散 52 |
⑤ パッチの位置関係と存続可能性 52 |
1-4 競争と共存-生物多様性 57 |
① ロトカーボルテラ競争モデル 58 |
② 干渉的競争と共存 60 |
③ 捕食の効果 64 |
④ 撹乱の効果 66 |
第2章 進化 69 |
2-1 実験生態系での共存と進化-パラドックスとカオス 69 |
① 環境収容力 70 |
② 環境収容力のパラドックス 71 |
③ パラドックスが成立しない条件 72 |
④ 進化が環境収容力を変える 73 |
⑤ カオスの発生予測 77 |
⑥ 人口問題 78 |
2-2 種は連続ニッチ空間で離散分布する-種詰め込み理論の新しい展開 80 |
① 種の詰め込み 81 |
② マッカーサーの予想-連続無限の種 82 |
③ 種は離散的に分布する 84 |
④ 2栄養段階の中での種の詰め込み 86 |
⑤ 非対称競争のもとでの系統循環-ボディサイズの進化 89 |
2-3 利己的な遺伝子が織りなす食物連鎖網 95 |
① 生物群集の多様性と複雑さ 96 |
② 生態系の間接効果 98 |
③ 数の変化と質の変化の力学模型 100 |
④ 共進化的に安定な食物網 103 |
2-4 ホストとパラサイトの共進化-複雑系としての見方 106 |
① ホメオカオスをめぐる生態系の理論 107 |
② ホメオカオスの役割 111 |
第3章 適応戦略とゲーム 121 |
3-1 動物の社会行動とゲーム 121 |
① 包括適応度と血縁淘汰 122 |
② ワーカーとソルジャー 123 |
③ 不妊カーストの進化条件 125 |
④ 進化的に安定な戦略-子育てを例に 127 |
⑤ 頻度依存のゲームモデル 128 |
3-2 子育てにおける闘争-親子対立と托卵 132 |
① 行動選択の連鎖の数理モデリング 133 |
② 親の子離れの最適タイミングと親子問対立 134 |
③ 托卵から自巣産卵へスイッチする最適タイミング 141 |
3-3 植物の繁殖戦略 145 |
① 無駄な花の不思議 146 |
② 両掛け戦略仮説 146 |
③ 変動が小さいほど花を増やす? 150 |
第4章 エコシステム学 |
4-1 生態系とエントロピー 157 |
① エントロピーとは 158 |
② これまでの熱力学を超えて 159 |
③ 生態系のエネルギー学 159 |
④ 生態系のエントロピー生成をどのようにして求めるか 160 |
⑤ エントロピー比較学-びわ湖とMendota湖 161 |
⑥ 湖の富栄養化のエントロピー法則 165 |
4-2 生態ネットワークと情報 167 |
① 生態システムの組織化と情報 168 |
② ネットワーク構造の特徴とD₁,D₂ 173 |
③ 組織化の指標 174 |
4-3 生物資源管理と経済学 178 |
① 最大持続可能生産力(MSY) 178 |
② 無主物性の問題 180 |
③ 譲渡可能個別割当(ITQ) 181 |
④ 漁獲努力に対する課税 183 |
⑤ comanagement 183 |
⑥ 将来の割引と非平衡性 184 |
⑦ 不確実性の問題 184 |
数理生態学と関連分野の参考図書 189 |
索引 193 |
Key Word 索引 196 |
COLUMN |
格子モデルの使われ方 22 |
縞隠れ現象 22 |
森林動態とギャップ 22 |
ギャップ拡大の原因? 22 |
全体密度と局所密度 26 |
ペア近似 26 |
Butler-McGeheeの補題 38 |
干渉的競争系 61 |
なぜ連続にならないのか? 83 |
ボディサイズの進化モデル 90 |
共進化的に安定な食物網の数理模型 102 |
果実数の増加の期待値 149 |
果実数の計算 152 |
解の依存性 154 |
将来の割引 185 |
序章 数理生態学への招待 -生命の物理学的理解をめざして 1 |
① ダイナミックスと共存 7 |
② 進化 10 |