數(shù)學(xué)模型研究可以分為兩大方面：定性和定量。要定性地研究，提出的問題是“發(fā)生了什么或者發(fā)生了沒有”。要定量地研究，提出的問題是“發(fā)生了多少或者它如何發(fā)生的”。前者是對問題的動(dòng)態(tài)周期、特征和趨勢進(jìn)行了定性的描述，而后者是對問題的機(jī)制、原理、起因進(jìn)行了定量化的解釋。然而，生物學(xué)中有許多實(shí)驗(yàn)問題與建立模型并不是直接有關(guān)的。于是，通過分析、比較、計(jì)算和應(yīng)用各種數(shù)學(xué)方法，建立反映實(shí)際的且具有意義的仿真模型。

　　生態(tài)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)為：（1）綜合考慮各種生態(tài)因子的影響。（2）定量化描述生態(tài)過程，闡明生態(tài)機(jī)制和規(guī)律。（3）能夠動(dòng)態(tài)地模擬和預(yù)測自然發(fā)展?fàn)顩r。

　　生態(tài)數(shù)學(xué)模型的功能為：（1）建造模型的嘗試常有助于精確判定所缺乏的知識和數(shù)據(jù)，對于生物和環(huán)境有進(jìn)一步定量了解。（2）模型的建立過程能產(chǎn)生新的想法和實(shí)驗(yàn)方法，并縮減實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，對選擇假設(shè)有所取舍，完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（3）與傳統(tǒng)的方法相比，模型常能更好地使用越來越精確的數(shù)據(jù)，將從生態(tài)不同方面所取得的材料集中在一起，得出統(tǒng)一的概念。

　　模型研究要特別注意：（1）模型的適用范圍：時(shí)間尺度、空間距離、海域大小、參數(shù)范圍。例如，不能用每月的個(gè)別發(fā)生的生態(tài)現(xiàn)象來檢測1年跨度的調(diào)查數(shù)據(jù)所做的模型。又如用不常發(fā)生的赤潮模型來解釋經(jīng)常發(fā)生的一般生態(tài)現(xiàn)象。因此，模型的適用范圍一定要清楚。（2）模型的形式是非常重要的，它揭示內(nèi)在的性質(zhì)、本質(zhì)的規(guī)律，來解釋生態(tài)現(xiàn)象的機(jī)制、生態(tài)環(huán)境的內(nèi)在聯(lián)系。因此，重要的是要研究模型的形式，而不是參數(shù)，參數(shù)是說明尺度、大小、范圍而已。（3）模型的可靠性，由于模型的參數(shù)一般是從實(shí)測數(shù)據(jù)得到的，它的可靠性非常重要，這是通過統(tǒng)計(jì)學(xué)來檢測。只有可靠性得到保證，才能用模型說明實(shí)際的生態(tài)問題。（4）解決生態(tài)問題時(shí)，所提出的觀點(diǎn)，不僅從數(shù)學(xué)模型支持這一觀點(diǎn)，還要從生態(tài)現(xiàn)象、生態(tài)環(huán)境等各方面的事實(shí)來支持這一觀點(diǎn)。

　　本書以生態(tài)數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用和發(fā)展為研究主題，介紹數(shù)學(xué)模型在生態(tài)學(xué)不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如在地理、地貌、氣象、水文和水動(dòng)力，以及環(huán)境變化、生物變化和生態(tài)變化等領(lǐng)域的應(yīng)用。詳細(xì)闡述了數(shù)學(xué)模型建立的背景、數(shù)學(xué)模型的組成和結(jié)構(gòu)以及其數(shù)學(xué)模型應(yīng)用的意義。認(rèn)真掌握生態(tài)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)和功能以及注意事項(xiàng)。生態(tài)數(shù)學(xué)模型展示了生態(tài)系統(tǒng)的演化過程，預(yù)測了自然資源可持續(xù)利用。通過本書的學(xué)習(xí)和研究，促進(jìn)自然資源、環(huán)境的開發(fā)與保護(hù)，推進(jìn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)和環(huán)境恢復(fù)。

　　本書獲得西京學(xué)院的出版基金、貴州民族大學(xué)博點(diǎn)建設(shè)文庫、“貴州喀斯特濕地資源及特征研究”（TZJF-2011年-44號）項(xiàng)目、“喀斯特濕地生態(tài)監(jiān)測研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”（黔教合KY字[2012]003號）項(xiàng)目、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目（NCET-12-0659）項(xiàng)目、“西南喀斯特地區(qū)人工濕地植物形態(tài)與生理的響應(yīng)機(jī)制研究”（黔省專合字[2012]71號）項(xiàng)目、“復(fù)合垂直流人工濕地處理醫(yī)藥工業(yè)廢水的關(guān)鍵技術(shù)研究”（筑科合同[2012205]號）項(xiàng)目、貴州民族大學(xué)引進(jìn)人才科研項(xiàng)目（[2014]02）、土地利用和氣候變化對烏江徑流的影響研究（黔教合KY字[2014]266號）、威寧草海浮游植物功能群與環(huán)境因子關(guān)系（黔科合LH字[2014]7376號）、“鉻脅迫下人工濕地植物多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響機(jī)制研究”（國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目31560107）以及國家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測中心主任科研基金一長江口、膠州灣、浮山灣及其附近海域的生態(tài)變化過程（05EMC16）的共同資助下完成。

　　此書得以完成應(yīng)該感謝北海環(huán)境監(jiān)測中心主任姜錫仁研究員、上海海洋大學(xué)的院長李家樂教授、貴州民族大學(xué)校長張學(xué)立教授和西京學(xué)院校長任芳教授；還要感謝劉瑞玉院士、馮士筰院士、胡敦欣院士、唐啟升院士、汪品先院士、丁德文院士和張經(jīng)院士。諸位專家和領(lǐng)導(dǎo)給予的大力支持，提供的良好的研究環(huán)境，成為我們科研事業(yè)發(fā)展的動(dòng)力引擎。在此書付梓之際，我們誠摯感謝給予許多熱心指點(diǎn)和有益?zhèn)魇诘钠渌�老師和同仁�?

　　本書內(nèi)容新穎豐富，層次分明，由淺入深，結(jié)構(gòu)清晰，布局合理，語言簡練，實(shí)用性和指導(dǎo)性強(qiáng)。由于作者水平有限，書中難免有疏漏之處，望廣大讀者批評指正。

　　滄海桑田，日月穿梭。抬眼望，千里盡收，祖國在心間。