理論生態(tài)學(xué)

內(nèi)容概要

本書綜合了近30年來理論生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)步及其在實(shí)際問題中的應(yīng)用。前半部分主要介紹基本生態(tài)學(xué)原理，例如合作行為的進(jìn)化機(jī)制，單一物種種群動(dòng)力學(xué)及集合種群空間動(dòng)力學(xué)，捕食者一獵物系統(tǒng)，植物種群動(dòng)力學(xué)，種間競(jìng)爭(zhēng)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(shí)際聯(lián)系在一起，先后介紹了種群動(dòng)力學(xué)在傳染病學(xué)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、捕撈業(yè)、物種保護(hù)以及應(yīng)對(duì)全球氣候變化中的應(yīng)用。    本書突出了數(shù)學(xué)、物理學(xué)方法在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，向讀者呈現(xiàn)了這一學(xué)科中最為基本的問題及其研究方法、研究現(xiàn)狀和研究動(dòng)向。    本書可供具有一定生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)的研究生、博士生以及從事相關(guān)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(jìn)化：合作的五種機(jī)制3.單一物種種群動(dòng)力學(xué)(single-species dynamics)4.集合種群空間動(dòng)力學(xué)5.捕食者－獵物間相互作用  6.植物種群動(dòng)力學(xué)7.種間競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)力學(xué)11.捕撈業(yè)(fisheries)12.雙重綠色革命：生態(tài)學(xué)和糧食生產(chǎn)13.保護(hù)生物學(xué)：未解決的問題及其對(duì)政策的影響14.氣候變化和保護(hù)生物學(xué)15.尚未解決的問題及其重要性參考文獻(xiàn)索引譯后記

章節(jié)摘錄

　　單一物種種群動(dòng)力學(xué)（single-species dynamics）　　Tim Coulson和H. Charles J. Godfray　　從目前來看，人類和動(dòng)植物、微生物共同分享了這個(gè)星球。面對(duì)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(huì)發(fā)生變化？為什么有些種群會(huì)消失？種間作用對(duì)種群大小有什么影響？種群動(dòng)力學(xué)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(dòng)態(tài)性質(zhì)來介紹種群動(dòng)力學(xué)的基本原理。實(shí)際上，我們忽略了群落中其他物種對(duì)該種群的影響。這種簡(jiǎn)化不僅能夠明確決定種群大小的內(nèi)在機(jī)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(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)際種群及其動(dòng)態(tài)性質(zhì)?！　∽鳛榉N群動(dòng)力學(xué)的核心問題，封閉種群密度將隨新個(gè)體的出生而增加，舊個(gè)體的死亡而減少。對(duì)開放性種群來說，計(jì)算過程中還要考慮遷入和遷出的影響。當(dāng)種群的出生率高于死亡率時(shí)，種群大小將處于上升趨勢(shì)。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(dāng)出生率和死亡率均為常數(shù)時(shí)，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(jí)數(shù)變化，而非算術(shù)級(jí)數(shù)。在本章的第一部分中，我們將描述種群的指數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律，并探討其實(shí)際應(yīng)用。盡管這些計(jì)算采用了最簡(jiǎn)單的假設(shè)條件，并將統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)視為常數(shù)，但對(duì)種群生物學(xué)的應(yīng)用問題來說，仍然十分有用?！　≡趯?shí)際情況下，種群的出生率、死亡率、遷入率、遷出率等統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)并非常量。為了使種群獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定性，死亡率必須逐漸升高，并最終超過出生率。就實(shí)際種群而言，生態(tài)學(xué)家把它們稱為“密度制約效應(yīng)”，相當(dāng)于數(shù)學(xué)家所指的“非線性量”（nonlinear demographic rates）和工程師口中的“負(fù)反饋”（negative feedback）。正是受到這種非線性作用的影響，種群大小才會(huì)具有穩(wěn)定的平衡狀態(tài)?！捌胶鉅顟B(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(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性，例如出現(xiàn)持續(xù)的周期性（cycles，population dynamics）波動(dòng)，或不存在穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。更令人驚異的是，這些周期性變化可能非常復(fù)雜，甚至包含混沌（chaos）。自從20世紀(jì)70年代首次發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單種群的混沌特性后，生態(tài)學(xué)問題已經(jīng)成為該領(lǐng)域的重要分支之一。

編輯推薦

　　《理論生態(tài)學(xué)》——對(duì)生態(tài)科學(xué)的發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用！　　1976年首次出版，標(biāo)志著生態(tài)學(xué)已經(jīng)超越對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和描述，逐步成長(zhǎng)為一門具有核心概念的學(xué)科。第二版于1981年出版。前兩版中的許多內(nèi)容早已成為大學(xué)教材的經(jīng)典案例。時(shí)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(xué)家共同編寫　　·將傳統(tǒng)意義上的理論研究和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來　　·介紹了動(dòng)植物種群和群落的結(jié)構(gòu)、功能、時(shí)空動(dòng)態(tài)及影響其性質(zhì)的基本因素　　·闡釋了生態(tài)學(xué)理論在捕撈業(yè)、傳染病學(xué)、未來糧食生產(chǎn)、氣候變化和保護(hù)生物學(xué)等實(shí)際問題中的應(yīng)用　　·回答了相互作用的動(dòng)植物種群如何應(yīng)對(duì)自然及人為干擾　　·提出了尚未解決的生態(tài)學(xué)問題　　Robert May，牛津大學(xué)和倫敦帝國(guó)理工學(xué)院動(dòng)物學(xué)教授。他的研究始于普林斯頓大學(xué)，并于1988年加入牛津大學(xué)，研究?jī)?nèi)容主要涉及動(dòng)植物種群及群落隨時(shí)間變化的規(guī)律，以及上述系統(tǒng)對(duì)自然擾動(dòng)或人為擾動(dòng)的響應(yīng)。他對(duì)非線性混沌動(dòng)力學(xué)、傳染病對(duì)種群大小及地理分布的影響（包括艾滋病對(duì)人類的影響）、滅絕物種數(shù)及滅絕速率預(yù)測(cè)、保護(hù)生物學(xué)等領(lǐng)域的貢獻(xiàn)已獲得多項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)（Crafoord、Balzan、Blue Planet）。先后被任命為英國(guó)政府首席科學(xué)顧問（1995-2000）、皇家科學(xué)院主席（2000-2005），并于2001年由英國(guó)上議院指派委員會(huì)推薦成為終身貴族，是獲此殊榮的首批人員之一。　　Angela McLean，牛津大學(xué)動(dòng)物學(xué)系生物數(shù)學(xué)教授，牛津大學(xué)JarrlesMartin21世紀(jì)學(xué)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(duì)傳染源進(jìn)化及其傳播的了解，這些模型不僅包括傳染病動(dòng)力學(xué)和寄主個(gè)體內(nèi)部的免疫響應(yīng)，還涉及傳染病在寄主問的傳播。

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