生態學與生活--故事背後的生態科學(第5版)

作者：(美)威廉·D.鮑曼//薩莉·D.哈克|責編:譚海平|譯者:王世岩//劉曉波//姜付仁
出版社：電子工業
ISBN：9787121503429

出版日期：2025/07/01
裝幀：平裝
頁數：483

人民幣：RMB 168 元售價：元

內容大鋼

生態學是研究生物與環境之間相互關係及作用機理的科學，在世界走向可持續發展的今天正發揮著越來越重要的作用。本書是經典的生態學教材與科普圖書，共分7個單元：第1單元概述生物體及其環境，包括自然環境、生物圈、環境因子等內容；第2單元講述進化生態學，包括進化與生態、生活史、行為生態學等；第3單元介紹種群，包括種群分佈和丰度、種群動態、種群增長與調節等；第4單元簡介物種相互作用，包括捕食、寄生、競爭、互利共生等；第5單元介紹群落，闡述群落的性質與動態、多樣性等內容；第6單元介紹生態系統，包括物質生產、能量流動及食物網等；第7單元介紹應用和宏觀生態學，講述保護生物學、全球生態學。
本書內容翔實、圖文並茂、案例豐富，既具有專業書籍的嚴謹性，又具有科普書籍的可讀性，對生態保護教學、研究和決策等具有重要參考價值，可作為生態學、環境科學等相關專業學生的導論性教材，也可作為生態學工作者和愛好者的參考資料，還可作為中小學生拓展知識面的科普書籍。

作者介紹

(美)威廉·D.鮑曼//薩莉·D.哈克|責編:譚海平|譯者:王世岩//劉曉波//姜付仁

  第1章  生命之網
    1.1  引言
    1.2  自然界中的聯繫
      1.2.1  早期觀察表明寄生蟲導致了兩棲動物畸形
      1.2.2  實驗室實驗檢驗了寄生蟲的作用
      1.2.3  野外實驗表明多種因素會影響青蛙畸形
      1.2.4  自然界中的聯繫可能會導致意想不到的影響
    1.3  什麼是生態學
      1.3.1  公眾和專業人士對生態的看法往往不同
      1.3.2  生態研究的尺度影響對事物的認識
      1.3.3  生態學的研究範圍廣泛
      1.3.4  有助於研究自然界中的聯繫的一些關鍵術語
    1.4  回答生態問題
      1.4.1  生態學家使用實驗、觀察和模型來回答生態問題
      1.4.2  以一致的方式設計和分析實驗
      1.4.3  我們對生態學的了解一直在不斷深入
    1.5  複習題
第1單元  生物體及其環境
  第2章  自然環境
    2.1  引言
    2.2  氣候
      2.2.1  氣候控制生物體的生存位置和方式
      2.2.2  全球能量平衡驅動氣候系統
      2.2.3  大氣環流和海洋環流
      2.2.4  大氣環流圈是以規則的緯度模式建立的
      2.2.5  大氣環流單元產生不同類型的地表風
    2.3  洋流由表面風驅動
    2.4  全球氣候模式
      2.4.1  海洋環流及大陸的分佈和地形影響全球溫度
      2.4.2  氣壓和地形的模式影響降水
    2.5  區域氣候影響
      2.5.1  靠近海洋會影響區域氣候
      2.5.2  山脈影響風向以及溫度和降水的梯度
      2.5.3  植被通過地表能量交換影響氣候
    2.6  氣候隨時間的變化
      2.6.1  地軸傾斜導致季節變化
      2.6.2  水生環境的季節變化與水溫和密度的變化有關
      2.6.3  氣壓單元變化導致數年或數十年的氣候變化
    2.7  化學環境
      2.7.1  所有的水中都含有溶解的鹽
      2.7.2  生物對其環境的酸度敏感
      2.7.3  含氧量隨海拔高度、擴散和消耗變化
    2.8  複習題
  第3章  生物圈
    3.1  引言
    3.2  陸地生物群落
      3.2.1  陸地生物群落反映全球降水和溫度模式
      3.2.2  陸地生物群落的潛在分佈與實際分佈存在差異
      3.2.3  熱帶季節性森林和稀樹草原
      3.2.4  山區的生物群落按海拔帶分佈

    3.3  淡水生物區
      3.3.1  江河中的生物群落因溪流大小及其在河道中的位置而異
      3.3.2  湖泊中的生物群落隨水深和透光度的不同而變化
    3.4  海洋生物區
      3.4.1  近岸帶反映潮汐和基質穩定性的影響
      3.4.2  開闊海洋和底棲帶取決於透光區和接近底部的程度
      3.4.3  海洋生物區受到人類活動的影響
    3.5  複習題
  第4章  應對環境變化：溫度和水
    4.1  引言
    4.2  對環境變化的反應
      4.2.1  物種分佈反映環境對能量獲取和生理耐受性的影響
      4.2.2  個體通過適應來應對環境變化
      4.2.3  種群通過適應對環境變化做出反應
    4.3  溫度變化
      4.3.1  溫度控制生理活動
      4.3.2  生物體通過改變能量平衡來影響其溫度
    4.4  水資源可用性的變化
      4.4.1  水沿能量梯度流動
      4.4.2  必須補償水損失和溶質損失
    4.5  複習題
  第5章  應對環境變化：能量
    5.1  引言
    5.2  能量來源
    5.3  自養
    5.4  光合作用途徑
      5.4.1  光呼吸降低光合作用的效率
      5.4.2  C4光合作用降低光呼吸能量損失
    5.5  異養
    5.6  複習題
第2單元  進化生態學
  第6章  進化與生態
    6.1  引言
    6.2  什麼是進化
      6.2.1  進化是等位基因頻率變化
      6.2.2  進化是經過改變的繼承
      6.2.3  種群進化，個體不進化
    6.3  進化機制
      6.3.1  突變為進化提供原料
      6.3.2  自然選擇增加有利等位基因的頻率，降低有害等位基因的頻率
      6.3.3  隨機事件導致的遺傳漂變
      6.3.4  基因流動是種群之間等位基因的轉移
    6.4  適應性進化
      6.4.1  適應是自然選擇的結果
      6.4.2  適應性進化可迅速發生
      6.4.3  基因流動促進或限制當地的適應性
      6.4.4  適應性並非完美無缺
    6.5  生命進化史
      6.5.1  隨著時間的推移，種群的遺傳分化導致物種形成
      6.5.2  生命的多樣性反映了物種形成和滅絕速率

      6.5.3  大規模滅絕和適應性輻射塑造了長期的進化模式
    6.6  生態和進化的聯合效應
      6.6.1  生態相互作用導致進化
      6.6.2  進化可以改變生態相互作用
      6.6.3  生態/進化反饋可以在短時間內發生
    6.7  複習題
  第7章  生活史
    7.1  引言
    7.2  生活史的多樣性
      7.2.1  生活史特徵的個體差異無處不在
      7.2.2  繁殖方式是一種基本的生活史特徵
      7.2.3  生命周期通常很複雜
    7.3  權衡
      7.3.1  後代數量和大小之間的權衡
      7.3.2  當前繁殖和其他生活史特徵之間存在權衡
    7.4  生命周期演化
      7.4.1  體形小有好處也有壞處
      7.4.2  複雜的生命周期可能源於特定階段的選擇壓力
    7.5  生活史的連續性
      7.5.1  有些生物繁殖一次，有些生物繁殖多次
      7.5.2  是快生快死還是慢而穩健
      7.5.3  植物生活史可以根據棲息地的特徵分類
      7.5.4  生活史可以獨立於體形和時間分類
    7.6  複習題
  第8章  行為生態學
    8.1  引言
    8.2  行為的進化方法
      8.2.1  自然選擇隨時間塑造動物行為
      8.2.2  行為由基因和環境條件決定
    8.3  覓食行為
      8.3.1  最佳覓食理論強調提高能量收益率的行為選擇
      8.3.2  捕食者出現時個體通常改變覓食決策
      8.3.3  獵物表現出防止被捕食者發現或威懾捕食者的行為
    8.4  交配行為
      8.4.1  雄性和雌性之間的差異可能是性選擇的結果
      8.4.2  配子大小、親代撫育和生態因素影響交配行為
    8.5  群居
      8.5.1  群體生活的好處包括獲得配偶、免受捕食者傷害和提高覓食成功率
      8.5.2  集體生活的成本包括更多的能量消耗、更多的食物競爭和更高的疾病風險
      8.5.3  群體規模反映群體生活成本與收益之間的平衡
    8.6  複習題
第3單元  種群
  第9章  種群分佈和丰度
    9.1  引言
    9.2  種群和個體
      9.2.1  什麼是個體
      9.2.2  生態學家通過基於面積的計數法、距離法和標記-重捕法來估算丰度
    9.3  分佈和丰度模式
      9.3.1  物種的地理範圍大小不一
      9.3.2  物種的地理範圍錯落有致

      9.3.3  物種分佈模型可用於預測物種地理範圍
    9.4  分佈和丰度的重要過程
      9.4.1  棲息地適宜性決定分佈和丰度
      9.4.2  分佈和丰度反映進化和地質歷史
      9.4.3  擴散是在整個景觀中分佈生物體的過程
    9.5  集合種群
      9.5.1  集合種群的特點是反覆滅絕和殖民
      9.5.2  即使適宜棲息地仍然存在，集合種群也可能滅絕
      9.5.3  滅絕率和殖民率通常因地塊而異
    9.6  複習題
  第10章  種群動態
    10.1  引言
    10.2  種群增長模式
      10.2.1  條件有利時發生指數增長
      10.2.2  在邏輯斯蒂增長中，種群接近平衡狀態
      10.2.3  所有種群規模都在波動
      10.2.4  一些物種表現出種群周期
    10.3  延遲密度依賴
      10.3.1  種群密度的影響往往隨著時間的推移而延遲
      10.3.2  延遲密度依賴使得麗蠅種群發生周期性變化
    10.4  種群滅絕
      10.4.1  種群規模波動增加滅絕的風險
      10.4.2  小規模種群與大規模種群相比面臨更大的滅絕風險
    10.5  複習題
  第11章  種群增長與調節
    11.1  引言
    11.2  幾何增長和指數增長
      11.2.1  當繁殖以固定的時間間隔進行時，種群規模幾何增長
      11.2.2  當繁殖持續進行時，種群規模指數增長
      11.2.3  種群規模可以快速增長，因為它是按乘法增加的
      11.2.4  種群規模增長是有限的
    11.3  密度的影響
      11.3.1  密度無關因素決定種群規模
      11.3.2  在許多種群中觀察到密度有關因素
    11.4  邏輯斯蒂增長
      11.4.1  邏輯斯蒂方程模擬密度有關的種群增長
      11.4.2  邏輯斯蒂增長能否預測美國人口的環境承載能力
    11.5  生命表
      11.5.1  年齡或體形結構影響種群增長的速度
      11.5.2  三類存活曲線
      11.5.3  生命表可以基於年齡、大小或生命周期階段
      11.5.4  人類有大量的生命表數據
    11.6  複習題
第4單元  物種相互作用
  第12章  捕食
    12.1  引言
    12.2  食肉動物和食草動物的飲食偏好
      12.2.1  許多食肉動物的飲食範圍很廣
      12.2.2  大多數食草動物的飲食範圍相對狹窄
    12.3  捕食的重要機制

      12.3.1  一些食肉動物主動搜索和捕獲獵物，而其他食肉動物則選擇守株待兔
      12.3.2  逃離食肉動物：物理防禦、毒素、擬態和行為
      12.3.3  植物與食草動物的相互作用
      12.3.4  進化影響植物與食草動物的相互作用
    12.4  捕食者-獵物種群周期
      12.4.1  捕食者-獵物種群周期可用數學模型建模
      12.4.2  捕食者-獵物周期可在實驗室條件下重現
    12.5  捕食對群落的影響
      12.5.1  食草動物能以驚人的方式改變群落
    12.6  複習題
  第13章  寄生
    13.1  引言
    13.2  寄生蟲自然史
      13.2.1  體外寄生蟲生活在宿主的體表
      13.2.2  體內寄生蟲生活在宿主的體內
      13.2.3  體內寄生和體外寄生各有優缺點
    13.3  防禦與反防禦
      13.3.1  免疫系統、生化防禦和共生生物可保護宿主免受寄生蟲侵害
      13.3.2  寄生蟲具有繞過宿主防禦的機制
    13.4  寄生蟲-宿主共同進化
      13.4.1  選擇有利於宿主和寄生蟲基因型的多樣性
      13.4.2  宿主防禦和寄生蟲反防禦都有代價
    13.5  宿主-寄生蟲種群動態
      13.5.1  寄生蟲可使宿主種群滅絕
      13.5.2  寄生蟲可以影響宿主種群周期
      13.5.3  宿主-病原體動態的簡單模型提出了控制疾病建立和傳播的方法
    13.6  寄生蟲可以改變生態群落
      13.6.1  物種相互作用的變化
      13.6.2  群落結構的變化
    13.7  複習題
  第14章  競爭
    14.1  引言
    14.2  競爭的基本特點
      14.2.1  物種可以直接或間接競爭
      14.2.2  競爭的強度因資源可利用性和類型而異
      14.2.3  競爭往往是不對稱的
      14.2.4  競爭可能發生在親緣關係較近或較遠的物種之間
      14.2.5  資源競爭在自然群落中普遍存在
    14.3  競爭共存
      14.3.1  以相同方式使用有限資源的競爭者無法共存
      14.3.2  競爭者以不同方式使用資源時可能共存
      14.3.3  競爭會導致特徵分化和資源分割
    14.4  洛特卡-沃爾泰拉競爭模型
      14.4.1  預測競爭結果
      14.4.2  競爭相互作用的強度影響共存
    14.5  改變競爭結果
      14.5.1  自然環境影響競爭並最終影響物種的分佈
      14.5.2  干擾可以阻止競爭正常進行
    14.6  複習題
  第15章  互利共生和偏利共生

    15.1  引言
    15.2  正相互作用
      15.2.1  互利共生和偏利共生無處不在
      15.2.2  正相互作用可以是義務性的或選擇性的，且結構鬆散
      15.2.3  正相互作用在某些情況下可能不再有益
      15.2.4  正相互作用在壓力環境中可能更常見
    15.3  互利共生的特徵
      15.3.1  互利共生可以根據它們提供的益處進行分類
      15.3.2  互利共生者都是為了自身利益
      15.3.3  一些互利共生者有防止過度開發的機制
    15.4  正相互作用的生態後果
      15.4.1  正相互作用影響種群的丰度和分佈
      15.4.2  正相互作用可以改變群落和生態系統
    15.5  複習題
第5單元  群落
  第16章  群落的本質
    16.1  引言
    16.2  什麼是群落
      16.2.1  生態學家通常根據自然或生物特徵來劃分群落
      16.2.2  生態學家可使用物種子集來定義群落
    16.3  群落結構
      16.3.1  物種多樣性是群落結構最常用的衡量標準
      16.3.2  群落內的物種在共性或稀有性上有所不同
      16.3.3  物種多樣性估計因採樣工作和規模而異
      16.3.4  物種組成告訴我們誰在群落中
    16.4  多個物種的相互作用
      16.4.1  間接物種相互作用可產生巨大影響
      16.4.2  物種相互作用的強度和方向差異很大
      16.4.3  環境背景可以改變物種相互作用的結果
    16.5  複習題
  第17章  群落變化
    17.1  引言
    17.2  變化的動因
      17.2.1  變化的因素既可以是非生物因素，又可以是生物因素
      17.2.2  變化的動因在強度、頻率和範圍方面各不相同
    17.3  演替基礎
      17.3.1  原生演替和次生演替在初始階段是不同的
      17.3.2  生態學的早期歷史是對演替的研究
      17.3.3  缺乏科學共識催生了多種演替模式
    17.4  演替機制
      17.4.1  沒有一個模型適合任何一個群落
      17.4.2  阿拉斯加冰川灣的原生演替
      17.4.3  新英格蘭鹽沼的次生演替
      17.4.4  岩石潮間帶群落的原生演替
      17.4.5  實驗表明促進在初始階段很重要
    17.5  替代性穩定狀態
      17.5.1  替代性狀態由強相互作用者控制
      17.5.2  人類行為導致群落轉向替代性狀態
    17.6  複習題
  第18章  生物地理學

    18.1  引言
    18.2  生物地理學和空間尺度
      18.2.1  不同空間尺度下的物種多樣性模式是相互關聯的
      18.2.2  局部和區域過程相互作用決定了局部物種多樣性
    18.3  全球生物地理學
      18.3.1  生物地理區域的生物群落反映了進化隔離
      18.3.2  物種多樣性隨緯度變化
      18.3.3  緯度梯度有多種相互關聯的原因
    18.4  區域生物地理學
      18.4.1  物種丰度隨著面積增加而增加，隨著距離增大而減少
      18.4.2  物種丰度是遷入和滅絕之間的平衡
      18.4.3  島嶼生物地理學的平衡理論適用於大陸地區
    18.5  複習題
  第19章  群落中的物種多樣性
    19.1  引言
    19.2  群落組成
      19.2.1  物種供應是影響群落組成的「第一道關卡」
      19.2.2  環境條件在限制群落組成方面起重要作用
      19.2.3  相互作用對群落構成產生重大影響
    19.3  資源劃分
    19.4  資源調節和物種多樣性
      19.4.1  調節資源的過程可以讓物種共存
      19.4.2  中等干擾假說探討了變化條件下物種多樣性的問題
      19.4.3  中等干擾假說已有多種闡述
      19.4.4  門格-薩瑟蘭模型區分了捕食與干擾和壓力的影響
      19.4.5  彩票模型和中性模型依賴於平等與機會
    19.5  多樣性的後果
      19.5.1  物種多樣性與群落功能之間的某些關係是正相關的
      19.5.2  關於物種多樣性與群落功能關係及其解釋的爭議
    19.6  複習題
第6單元  生態系統
  第20章  生產
    20.1  引言
    20.2  初級生產力
      20.2.1  總初級生產力是總生態系統光合作用
      20.2.2  凈初級生產力是呼吸消耗后剩餘的能量
      20.2.3  生態系統發展過程中的NPP變化
    20.3  NPP的環境控制
      20.3.1  陸地生態系統中的NPP受氣候控制
      20.3.2  水生生態系統中的NPP受養分的控制
    20.4  NPP的全球格局
      20.4.1  陸地和海洋NPP幾乎相等
      20.4.2  不同生物群落間NPP的差異反映了氣候和生物變異
    20.5  次級生產力
      20.5.1  從食物來源的同位素組成可以確定異養生物的取依偏好
      20.5.2  凈次級生產力等於異養生物生長
    20.6  複習題
  第21章  能量流和食物網
    21.1  引言
    21.2  取食關係

      21.2.1  生物可以劃分出不同營養級
      21.2.2  所有生物要麼被消費，要麼最終變成碎屑
    21.3  營養級之間的能量流動
      21.3.1  營養級之間的能量流動可用能量或生物量金字塔描繪
      21.3.2  營養級之間的能量流動因生態系統類型而異
      21.3.3  能量轉移效率因消費者而異
      21.3.4  營養效率影響種群動態
    21.4  營養級聯
      21.4.1  營養相互作用可通過多個營養級向下滲透
      21.4.2  什麼決定了營養級的數量
    21.5  食物網
      21.5.1  食物網是複雜的
      21.5.2  營養相互作用的強度是可變的
      21.5.3  複雜性會增加食物網的穩定性嗎
    21.6  複習題
  第22章  營養供應和循環
    22.1  引言
    22.2  營養需求和來源
      22.2.1  生物有特定的營養需求
      22.2.2  礦物質和大氣中的氣體是營養的最終來源
    22.3  營養轉化
      22.3.1  微生物改變養分的化學形式
      22.3.2  植物可在內部循環中利用養分
    22.4  營養循環和流失
      22.4.1  養分循環速率隨元素特性和生態系統類型的不同而不同
      22.4.2  流域研究用於測定生態系統中的養分損失
      22.4.3  生態系統的長期發展影響養分循環並制約初級生產力
    22.5  水生生態系統中的養分
      22.5.1  溪流和河流中的養分在順流而下的過程中不斷循環
      22.5.2  湖泊中的養分在水體中高效循環
      22.5.3  河流輸入和上升流是海洋生態系統中養分的重要來源
    22.6  複習題
第7單元  應用和宏觀生態學
  第23章  保護生物學
    23.1  引言
    23.2  保護生物學
      23.2.1  保護生物多樣性在實踐和道德上都很重要
      23.2.2  保護生物學領域是為應對全球生物多樣性的喪失而興起的
      23.2.3  保護生物學是一門以價值為基礎的學科
    23.3  生物多樣性下降
      23.3.1  地球物種消失的速度正在加快
      23.3.2  滅絕是生物逐漸衰退的終點
      23.3.3  地球上的生物群落正變得越來越同質化
    23.4  對多樣性的威脅
      23.4.1  棲息地喪失和退化是對多樣性最重要的威脅
      23.4.2  入侵物種可以取代本地物種並改變生態系統特性
      23.4.3  物種過度開發對生態群落有很大影響
      23.4.4  污染、疾病和氣候變化削弱了種群的生存能力
    23.5  保護方法
      23.5.1  遺傳分析是保護物種的重要工具

      23.5.2  種群數量統計學模型可以指導管理決策
      23.5.3  遷地保護是拯救瀕危物種的最後手段
    23.6  保護物種排名
      23.6.1  最稀有和衰退最快速的物種是優先保護對象
      23.6.2  保護替代物種可為具有類似棲息地要求的其他物種提供保護
    23.7  複習題
  第24章  全球生態學
    24.1  引言
    24.2  全球生物地球化學循環
      24.2.1  全球範圍內動態的碳循環
      24.2.2  生物通量主導全球氮循環
      24.2.3  全球磷循環由地球化學通量主導
      24.2.4  生物和地球化學通量共同決定全球硫循環
    24.3  全球氣候變化
      24.3.1  氣候變化的證據是充分的
      24.3.2  觀察到的氣候變化原因
      24.3.3  對氣候變化的生態反應正在發生
      24.3.4  氣候變化將繼續產生生態後果
    24.4  酸沉降和氮沉降
      24.4.1  酸沉降導致營養失衡和鋁中毒
      24.4.2  氮沉降：物極必反
    24.5  大氣臭氧
      24.5.1  平流層臭氧的喪失增加了有害輻射的傳播
      24.5.2  對流層臭氧對生物有害
    24.6  複習題

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