普利高津奖章得主Brian D. Fath教授新临现场：生态系统动力学——理论生态学读书会第六期

导语

集智俱乐部联合北京林业大学大学副教授李周园，普利高津奖章得主、Towson大学Brian D. Fath教授以及北京大学理论生态学课题组博士研究生于越共同发起，旨在深入探讨理论生态学的基础思想与前沿进展，通过分享经典文献与最新研究，促进对生态学复杂性、共存机制及生态系统动态的理解，推动理论生态学与实际生态问题的连接与创新。

在第六期读书会中，将由本次读书会发起人之一Brian D. Fath教授将在北京林业大学开展《生态系统动力学：生长、发展与衰退的指标理论与实践》 主题讲座，届时，《理论生态学读书会》发起人，北京林业大学副教授李周园老师也将一同出席。本期线下分享对集智读书会成员开放，欢迎扫描文中报名二维码参加。

内容简介

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

生态系统动力学：生长、发展与衰退的指标理论与实践

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).

本期读书会将介绍生态系统生态学经典教材 A New Ecology: A Systems Perspective （《新的生态学：系统观点》）（Nielsen et al. 2020）中的相关内容，探讨生态系统如何经历从早期（r-选择）到成熟期（K-选择）阶段，直至最终发生扰动的循环过程。相关的理论可以解释复杂度、流量、存量、滞留时间和循环等现象特征的变化。这些特征可以通过网络分析进行测度和追踪，该方法结合了能量/物质交换和网络模式信息。研究发现生态系统的冗余性（提供韧性）和组织性（提供效率）之间存在权衡，成熟生态系统大约拥有60%的冗余部分和40%高效部分。此外，本次报告运用适应性循环框架来建模这些动态，并引入基于能量和熵平衡的新分类方法（Ghuchani and Fath 2025）。

分享大纲

生态系统生命周期与变化阶段

• 展示生态系统普遍存在的早期r选择策略到成熟期K选择策略模式及扰动过程。

生态系统复杂性的变化特征

• 包括流动性、储存、滞留时间与循环过程等方面的动力学问题。

网络分析与冗余/效率权衡

• 通过网络分析衡量能量/物质交换与信息，探讨冗余度（韧性）与组织度（效率）的权衡，提出成熟生态系统60%冗余与40%效率比例。

适应性循环框架与新分类方法

• 引入适应性循环框架对生态系统动态建模，介绍基于能-熵平衡的新分类方法。

核心概念

生态系统生态学（Ecosystem Ecology）、系统动力学（System Dynamics）、逻辑斯蒂增长（Logistic growth）、r-/K-selected strategy（r-/K-选择策略）、稳定性（stability）、扰动（disturbance）、复杂性（complexity）、流量（throughflow）、存量（storage）、滞留时间（retention time）、 循环（cycling）、生态网络分析（Ecological Network Analysis）、韧性（resilience）、冗余性（redundancy）、效率（efficiency）、能-熵平衡（energy entropy balances）。

主讲人介绍

Brian D. Fath教授，国际应用系统分析研究所（IIASA）首席研究员（Principle Research Scholar）、Towson University生命科学学院教授，国际生态模型学会主席、2016年普利高津奖章得主。生态系统生态学家、生态网络分析专家，Ecological Modelling ‘Jørgensen’综述编辑。

线下嘉宾

李周园，北京林业大学副教授，清华大学博士、北京大学理论生态学组博士后，Wageningen大学访问学者，国际生态模型学会顾问委员。开设生态系统分析与建模国际研究生课程，《生态系统管理》教材主编、Elsevier《生态学百科全书》英文版编委。研究论文发表于ES&T、Functional Ecology、Ecology Letters等一流国际刊物，主持国家自然基金、国家重点研发计划项目专题、国家重点实验室开放基金、国家外专局国际合作等科研项目。从事理论生态学方法在草地生态学、景观生态学应用交叉研究。研究方向：生态系统建模 （ecosystem modeling）、时空数据分析（spatiotemporal data analysis）、生物多样性（biodiversity）。

2026年1月8日（周四）下午15:20-16:30，北京林业大学校内线下+腾讯会议线上、微信视频号、集智俱乐部B站直播同步进行，感兴趣的朋友扫码报名加入理论生态学读书会后，可进入学员群进行交流。有意线下到场参加的同学可在报名读书会后，请扫描线下报名渠道二维码，提交报名信息。

1. 读书会报名二维码

2.线下参会报名

线下地点：北京林业大学校内（具体地点在报名后通知）

时间：2026年1月8日（周四）下午15:20-16:30

参与方式： 面向集智理论生态学读书会成员和北林校内师生开放,扫描上方二维码，报名参加理论生态学读书会后可进入读书会学员群获取线下讲座报名渠道。

1. 直播信息

微信直播预约信息：

报名读书会：「理论生态学」

北京林业大学副教授李周园、国际应用系统分析研究所首席研究员Brian D. Fath教授、北京大学生态学博士研究生于越共同发起。

读书会从“道不远人”的理论生态学概述出发，面向前沿分支，领读主题包括：时间维度——种群时间变异性尺度分析；关系维度——高阶相互作用理论、种间相互作用、综合动力学与统计学方法的拟动态网络构建方法；集合群落理论与物种共存问题；生态系统动力学的指标框架等方面，从经典到流行，从结构到行为。力图纲举目张、深入浅出，尽可能展现理论生态学在解构自然复杂系统中精彩而有力量的风貌。

1. 本期理论生态学读书会推荐阅读材料

1. 「理论生态学」读书会阅读材料

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

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