普利高津獎章得主Brian D. Fath教授新臨現場：生態系統動力學——理論生態學讀書會第六期

導語

集智俱樂部聯合北京林業大學大學副教授李周園，普利高津獎章得主、Towson大學Brian D. Fath教授以及北京大學理論生態學課題組博士研究生于越共同發起，旨在深入探討理論生態學的基礎思想與前沿進展，通過分享經典文獻與最新研究，促進對生態學復雜性、共存機制及生態系統動態的理解，推動理論生態學與實際生態問題的連接與創新。

在第六期讀書會中，將由本次讀書會發起人之一Brian D. Fath教授將在北京林業大學開展《生態系統動力學：生長、發展與衰退的指標理論與實踐》 主題講座，屆時，《理論生態學讀書會》發起人，北京林業大學副教授李周園老師也將一同出席。本期線下分享對集智讀書會成員開放，歡迎掃描文中報名二維碼參加。

內容簡介

Ecosystem dynamics: Theory and practice of indicators for growth, development, and decay

生態系統動力學：生長、發展與衰退的指標理論與實踐

Reviewing material from A New Ecology: A systems perspective (Nielsen et al. 2020) this seminar covers how ecosystems cycle through stages of growth and development, from early (r-selected) to late (K-selected) to eventual disturbance. Theory can explain the phenomenological traits regarding the change in complexity, throughflow, storage, retention time, and cycling to name a few. These can be measured and tracked using network analysis which combines both the energy/matter exchanges and the information of these network patterns. Research finds a trade-off between redundancy (which provides resilience) and organization (which provides efficient function) in which mature ecosystems have about 60% redundancy and 40% efficiency. Furthermore, this presentation uses an adaptive cycle framework to model the dynamics and introduces a new categorization using energy and entropy balances (Ghuchani and Fath 2025).

本期讀書會將介紹生態系統生態學經典教材 A New Ecology: A Systems Perspective （《新的生態學：系統觀點》）（Nielsen et al. 2020）中的相關內容，探討生態系統如何經歷從早期（r-選擇）到成熟期（K-選擇）階段，直至最終發生擾動的循環過程。相關的理論可以解釋復雜度、流量、存量、滯留時間和循環等現象特征的變化。這些特征可以通過網絡分析進行測度和追蹤，該方法結合了能量/物質交換和網絡模式信息。研究發現生態系統的冗余性（提供韌性）和組織性（提供效率）之間存在權衡，成熟生態系統大約擁有60%的冗余部分和40%高效部分。此外，本次報告運用適應性循環框架來建模這些動態，并引入基于能量和熵平衡的新分類方法（Ghuchani and Fath 2025）。

分享大綱

生態系統生命周期與變化階段

• 展示生態系統普遍存在的早期r選擇策略到成熟期K選擇策略模式及擾動過程。

生態系統復雜性的變化特征

• 包括流動性、儲存、滯留時間與循環過程等方面的動力學問題。

網絡分析與冗余/效率權衡

• 通過網絡分析衡量能量/物質交換與信息，探討冗余度（韌性）與組織度（效率）的權衡，提出成熟生態系統60%冗余與40%效率比例。

適應性循環框架與新分類方法

• 引入適應性循環框架對生態系統動態建模，介紹基于能-熵平衡的新分類方法。

核心概念

生態系統生態學（Ecosystem Ecology）、系統動力學（System Dynamics）、邏輯斯蒂增長（Logistic growth）、r-/K-selected strategy（r-/K-選擇策略）、穩定性（stability）、擾動（disturbance）、復雜性（complexity）、流量（throughflow）、存量（storage）、滯留時間（retention time）、 循環（cycling）、生態網絡分析（Ecological Network Analysis）、韌性（resilience）、冗余性（redundancy）、效率（efficiency）、能-熵平衡（energy entropy balances）。

主講人介紹

Brian D. Fath教授，國際應用系統分析研究所（IIASA）首席研究員（Principle Research Scholar）、Towson University生命科學學院教授，國際生態模型學會主席、2016年普利高津獎章得主。生態系統生態學家、生態網絡分析專家，Ecological Modelling ‘J?rgensen’綜述編輯。

線下嘉賓

李周園，北京林業大學副教授，清華大學博士、北京大學理論生態學組博士后，Wageningen大學訪問學者，國際生態模型學會顧問委員。開設生態系統分析與建模國際研究生課程，《生態系統管理》教材主編、Elsevier《生態學百科全書》英文版編委。研究論文發表于ES&T、Functional Ecology、Ecology Letters等一流國際刊物，主持國家自然基金、國家重點研發計劃項目專題、國家重點實驗室開放基金、國家外專局國際合作等科研項目。從事理論生態學方法在草地生態學、景觀生態學應用交叉研究。研究方向：生態系統建模 （ecosystem modeling）、時空數據分析（spatiotemporal data analysis）、生物多樣性（biodiversity）。

2026年1月8日（周四）下午15:20-16:30，北京林業大學校內線下+騰訊會議線上、微信視頻號、集智俱樂部B站直播同步進行，感興趣的朋友掃碼報名加入理論生態學讀書會后，可進入學員群進行交流。有意線下到場參加的同學可在報名讀書會后，請掃描線下報名渠道二維碼，提交報名信息。

1. 讀書會報名二維碼

2.線下參會報名

線下地點：北京林業大學校內（具體地點在報名后通知）

時間：2026年1月8日（周四）下午15:20-16:30

參與方式： 面向集智理論生態學讀書會成員和北林校內師生開放,掃描上方二維碼，報名參加理論生態學讀書會后可進入讀書會學員群獲取線下講座報名渠道。

1. 直播信息

微信直播預約信息：

報名讀書會：「理論生態學」

北京林業大學副教授李周園、國際應用系統分析研究所首席研究員Brian D. Fath教授、北京大學生態學博士研究生于越共同發起。

讀書會從“道不遠人”的理論生態學概述出發，面向前沿分支，領讀主題包括：時間維度——種群時間變異性尺度分析；關系維度——高階相互作用理論、種間相互作用、綜合動力學與統計學方法的擬動態網絡構建方法；集合群落理論與物種共存問題；生態系統動力學的指標框架等方面，從經典到流行，從結構到行為。力圖綱舉目張、深入淺出，盡可能展現理論生態學在解構自然復雜系統中精彩而有力量的風貌。

1. 本期理論生態學讀書會推薦閱讀材料

1. 「理論生態學」讀書會閱讀材料

（https://pattern.swarma.org/article/378）

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