理論生態(tài)學

內容概要

本書綜合了近30年來理論生態(tài)學領域的重大進步及其在實際問題中的應用。前半部分主要介紹基本生態(tài)學原理，例如合作行為的進化機制，單一物種種群動力學及集合種群空間動力學，捕食者一獵物系統(tǒng)，植物種群動力學，種間競爭及物種的共存，生態(tài)群落的多樣性和穩(wěn)定性，以及群落模式等。后半部分將理論和實際聯(lián)系在一起，先后介紹了種群動力學在傳染病學、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、捕撈業(yè)、物種保護以及應對全球氣候變化中的應用。    本書突出了數(shù)學、物理學方法在生態(tài)學領域的應用，向讀者呈現(xiàn)了這一學科中最為基本的問題及其研究方法、研究現(xiàn)狀和研究動向。    本書可供具有一定生態(tài)學基礎的研究生、博士生以及從事相關研究的人員使用。

書籍目錄

致謝參編者名單1.緒論2.合作的進化：合作的五種機制3.單一物種種群動力學(single-species dynamics)4.集合種群空間動力學5.捕食者－獵物間相互作用  6.植物種群動力學7.種間競爭和物種的共存8.群落多樣性和穩(wěn)定性9.群落的模式10.傳染病動力學11.捕撈業(yè)(fisheries)12.雙重綠色革命：生態(tài)學和糧食生產(chǎn)13.保護生物學：未解決的問題及其對政策的影響14.氣候變化和保護生物學15.尚未解決的問題及其重要性參考文獻索引譯后記

章節(jié)摘錄

　　單一物種種群動力學（single-species dynamics）　　Tim Coulson和H. Charles J. Godfray　　從目前來看，人類和動植物、微生物共同分享了這個星球。面對這種情況，我們不禁要問：決定種群密度的因素有哪些？為什么它們的數(shù)量會發(fā)生變化？為什么有些種群會消失？種間作用對種群大小有什么影響？種群動力學給出了這些問題的答案。在本章中，我們將通過研究同種物種組成的種群及其動態(tài)性質來介紹種群動力學的基本原理。實際上，我們忽略了群落中其他物種對該種群的影響。這種簡化不僅能夠明確決定種群大小的內在機制，而且有助于我們了解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等所處環(huán)境相對簡單的實際種群及其動態(tài)性質?！　∽鳛榉N群動力學的核心問題，封閉種群密度將隨新個體的出生而增加，舊個體的死亡而減少。對開放性種群來說，計算過程中還要考慮遷入和遷出的影響。當種群的出生率高于死亡率時，種群大小將處于上升趨勢。相反，如果死亡率高于出生率，種群數(shù)量必然有所降低。相比之下，種群大小的變化模式具有更為重要的地位。當出生率和死亡率均為常數(shù)時，種群將按指數(shù)規(guī)律增加或減少。也就是說，種群大小將呈幾何級數(shù)變化，而非算術級數(shù)。在本章的第一部分中，我們將描述種群的指數(shù)增長規(guī)律，并探討其實際應用。盡管這些計算采用了最簡單的假設條件，并將統(tǒng)計學參數(shù)視為常數(shù)，但對種群生物學的應用問題來說，仍然十分有用?！　≡趯嶋H情況下，種群的出生率、死亡率、遷入率、遷出率等統(tǒng)計學參數(shù)并非常量。為了使種群獲得長期穩(wěn)定性，死亡率必須逐漸升高，并最終超過出生率。就實際種群而言，生態(tài)學家把它們稱為“密度制約效應”，相當于數(shù)學家所指的“非線性量”（nonlinear demographic rates）和工程師口中的“負反饋”（negative feedback）。正是受到這種非線性作用的影響，種群大小才會具有穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。“平衡狀態(tài)”意味著在這一密度下，種群的出生率等于其死亡率。除此以外，種群大小還可能表現(xiàn)出更復雜的動力學特性，例如出現(xiàn)持續(xù)的周期性（cycles，population dynamics）波動，或不存在穩(wěn)定的平衡點。更令人驚異的是，這些周期性變化可能非常復雜，甚至包含混沌（chaos）。自從20世紀70年代首次發(fā)現(xiàn)簡單種群的混沌特性后，生態(tài)學問題已經(jīng)成為該領域的重要分支之一。

編輯推薦

　　《理論生態(tài)學》——對生態(tài)科學的發(fā)展起到了關鍵性作用！　　1976年首次出版，標志著生態(tài)學已經(jīng)超越對自然現(xiàn)象的觀察和描述，逐步成長為一門具有核心概念的學科。第二版于1981年出版。前兩版中的許多內容早已成為大學教材的經(jīng)典案例。時隔25年之久，全面修訂的第三版終于問世：　　·頂尖的研究人員和新一代理論生態(tài)學家共同編寫　　·將傳統(tǒng)意義上的理論研究和實際應用結合起來　　·介紹了動植物種群和群落的結構、功能、時空動態(tài)及影響其性質的基本因素　　·闡釋了生態(tài)學理論在捕撈業(yè)、傳染病學、未來糧食生產(chǎn)、氣候變化和保護生物學等實際問題中的應用　　·回答了相互作用的動植物種群如何應對自然及人為干擾　　·提出了尚未解決的生態(tài)學問題　　Robert May，牛津大學和倫敦帝國理工學院動物學教授。他的研究始于普林斯頓大學，并于1988年加入牛津大學，研究內容主要涉及動植物種群及群落隨時間變化的規(guī)律，以及上述系統(tǒng)對自然擾動或人為擾動的響應。他對非線性混沌動力學、傳染病對種群大小及地理分布的影響（包括艾滋病對人類的影響）、滅絕物種數(shù)及滅絕速率預測、保護生物學等領域的貢獻已獲得多項國際大獎（Crafoord、Balzan、Blue Planet）。先后被任命為英國政府首席科學顧問（1995-2000）、皇家科學院主席（2000-2005），并于2001年由英國上議院指派委員會推薦成為終身貴族，是獲此殊榮的首批人員之一?！　ngela McLean，牛津大學動物學系生物數(shù)學教授，牛津大學JarrlesMartin21世紀學院人類突發(fā)性疾病研究中心主任。她的研究興趣在于如何通過建模來加深人們對傳染源進化及其傳播的了解，這些模型不僅包括傳染病動力學和寄主個體內部的免疫響應，還涉及傳染病在寄主問的傳播。

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