Ecology of Populations pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Esa Ranta

出品人:

页数:388

译者:

出版时间:2005-2-6

价格:GBP 49.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780521670333

丛书系列:Ecology, Biodiversity and Conservation

图书标签:

生态学
种群生态学
种群动态
种群调控
生态系统
进化
生物统计
建模
保护生物学
环境科学

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具体描述

The theme of the book is the distribution and abundance of organisms in space and time. The core of the book lies in how local births and deaths are tied to emigration and immigration processes, and how environmental variability at different scales affects population dynamics with stochastic processes and spatial structure and shows how elementary analytical tools can be used to understand population fluctuations, synchrony, processes underlying range distributions and community structure and species coexistence. The book also shows how spatial population dynamics models can be used to understand life history evolution and aspects of evolutionary game theory. Although primarily based on analytical and numerical analyses of spatial population processes, data from several study systems are also dealt with.

《地球的脉动：生命网络的动态演化》内容简介本书带领读者深入探索地球上错综复杂的生命网络，考察其构成、运行机制及其在时空尺度上的动态演变。我们不仅仅关注物种本身，更着眼于它们之间、它们与环境之间相互作用的复杂模式。全书旨在构建一个宏观的生态学视角，揭示生命系统在面对环境变迁、资源限制和生物间竞争时所展现出的惊人适应性和内在稳定性。第一部分：生命网络的基石与结构第一章：生态位与物种共存的几何学本章首先厘清“生态位”这一核心概念，超越传统的资源利用定义，将其拓展为多维度的环境适应空间。我们通过精密的数学模型，探讨资源梯度、环境异质性如何塑造物种的分布格局。重点分析了竞争排斥原理在现实世界中的修正与例外，引入了“中性理论”和“基于功能的角色划分”来解释高多样性生态系统中的稳定共存机制。我们考察了关键物种（Keystone Species）如何通过改变网络结构，维持群落的整体功能，并探讨了物种功能多样性（Functional Diversity）与生态系统服务（Ecosystem Services）之间的量化关系。第二章：生物相互作用的拓扑结构生命网络的核心在于相互作用。本章详细剖析了捕食、竞争、共生等基本相互作用的强度、频率和模式。我们运用图论和网络科学的方法，构建了食物网的拓扑模型，分析了网络的连通性、模块化程度和中心性指标。通过对不同生态系统（如热带雨林、深海热液喷口）的案例分析，展示了网络结构如何决定信息流、能量流动的效率与脆弱性。特别关注了介导作用（Mutualism）在维持复杂生态系统中的关键作用，以及它们在环境压力下发生的动态重组。第三章：生命地理学的空间嵌入生命系统并非均匀分布，其空间结构是理解宏观生态过程的必要前提。本章探讨了尺度效应：从局域的栖息地斑块到全球尺度的生物地理区划。重点分析了格局是如何塑造过程的。我们引入了基于距离衰减的理论，解释了物种扩散、迁移和隔离的规律。通过空间自相关分析和分形几何，量化了栖息地的空间异质性对物种丰度和群落结构的影响。此外，本章还深入探讨了“景观生态学”的原理，分析了廊道、边缘效应和破碎化如何影响生态流的连续性。第二部分：动态驱动力与过程第四章：群落动态的非线性方程本章转向时间维度，探讨生态系统随时间变化的驱动机制。我们回顾并深化了经典的种群增长模型，引入了环境随机性（Stochasticity）和延时效应（Time Lags）对种群动态的影响。重点分析了周期性波动（如Lotka-Volterra模型的周期解）的生物学意义，并探讨了在多物种交互作用下，系统如何涌现出复杂且难以预测的振荡行为。通过对时间序列数据的分析，我们辨识了驱动群落更替的关键参数，并尝试预测短期内的结构变化。第五章：能量流与物质循环的效率生态系统功能的物质基础是能量的捕获与物质的循环。本章将生态学与生物地球化学深度结合。详细分析了初级生产力的限制因子，从光合作用的物理限制到营养盐的生物可得性。我们追踪了碳、氮、磷等关键元素的生物地球化学循环路径，特别关注了微生物群落在此过程中的核心作用。通过构建“生态效率”指标，量化了生态系统将输入能量转化为生物量的效率，以及不同食物网结构对能量传递效率的影响。第六章：干扰与恢复的生态韧性所有生态系统都会遭受干扰——从火灾、风暴到人类活动。本章核心在于理解生态系统如何应对这些冲击。我们区分了“弹性”（Resistance）和“恢复力”（Resilience），并讨论了维持系统韧性的内在机制，如冗余度（Redundancy）和多样性。通过对演替理论的现代诠释，我们探讨了干扰后群落结构如何重塑，以及哪些初始条件或网络属性决定了系统是回归到原始状态，还是过渡到一个新的稳定态（即“替代稳定态”）。第三部分：宏观尺度与未来展望第七章：生物多样性的尺度效应与保护本章聚焦于生物多样性的多尺度概念，包括遗传多样性、物种多样性和系统多样性。我们利用物种-面积关系曲线（SAR）来评估区域多样性的潜力，并探讨了“热点地区”（Hotspots）保护策略的理论基础。关键在于，我们分析了在宏观尺度下，气候变化对物种分布范围的挤压效应，以及物种迁移速度与环境变化速度之间的不匹配所带来的灭绝风险。我们提出了基于网络中心性和功能冗余度的优先保护指标。第八章：人类活动的驱动与全球生态工程本章承认并分析了人类活动作为全球最主要的生态驱动力。我们探讨了土地利用变化、污染、入侵物种引入和气候变暖如何系统性地重塑全球生命网络。重点分析了“同质化”（Homogenization）现象，即全球范围内物种构成趋同的趋势。同时，本章也展望了“生态工程”的可能性，探讨了如何利用对生态系统过程的深刻理解，设计出可持续的农业景观、恢复退化的生态系统，以及管理复杂的跨界生态流。第九章：复杂系统视角下的生态学范式本书的总结章回归到理论基础。我们主张，未来的生态学研究必须依赖于复杂适应系统（CAS）的框架。本章强调了跨学科合作的重要性，特别是与信息科学、统计物理学的结合，以期从大量的观测数据中提取出关于生命网络运行的基本定律。我们探讨了如何利用机器学习和高维统计方法，从海量数据中识别出隐藏的生态相互作用，最终实现对地球生命系统的精确预测和审慎管理。本书旨在为下一代生态学家提供一个分析和理解生命复杂性的全面工具箱。