Introduction to Population Biology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Neal, Dick

出品人:

页数:408

译者:

出版时间:2003-10

价格:778.00元

装帧:

isbn号码:9780521532235

丛书系列:

图书标签:

• 种群生物学
• 生态学
• 生物统计
• 进化生物学
• 数学建模
• 生物学
• 科学
• 学术
• 教科书
• 生命科学

好的，以下是一本名为《Introduction to Population Biology》的图书的详细内容简介，内容涵盖了种群生物学的核心概念、理论框架及其在生态学和进化生物学中的应用，旨在为读者提供一个全面且深入的认识。 --- 《种群生物学导论》内容简介 本书旨在为学习生物学、生态学、进化生物学、野生动物管理及相关领域的学生和研究人员提供一个全面且深入的种群生物学（Population Biology）基础。种群生物学是连接个体生态学与宏观进化理论的桥梁，它研究特定物种种群在时间和空间尺度上的动态变化，探究驱动这些变化的内在机制。 本书的结构清晰，从最基本的种群概念出发，逐步深入到复杂的数学模型、遗传学基础以及实际应用案例，力求在理论严谨性与实践可操作性之间取得平衡。 --- 第一部分：种群生物学的基石与概念框架 本部分为后续深入研究奠定基础，详细介绍了种群生物学的核心术语、研究方法论及其在不同环境中的表现形式。 第一章：何为种群？定义、边界与尺度 本章首先界定了“种群”的生物学含义，探讨了地理边界（Geographic Boundaries）的确定性与模糊性。我们将区分遗传种群（Genetic Population）、生态种群（Ecological Population）和统计种群（Statistical Population）的概念。重点讨论空间尺度（Spatial Scale）和时间尺度（Temporal Scale）如何影响种群动态的观测和解释。内容包括种群密度、分布型（聚集、随机、均匀分布）的测量方法，以及评估种群生命周期的基础参数（出生率、死亡率、迁入迁出率）。 第二章：环境异质性与种群结构 种群并非均匀的实体。本章聚焦于环境异质性（Environmental Heterogeneity）如何塑造种群结构。我们将探讨年龄结构（Age Structure）和大小结构（Size Structure）的重要性。引入Leslie矩阵和Lefkovitch矩阵等结构化种群模型，展示如何利用这些工具预测不同生命阶段（如幼体、成熟个体、繁殖个体）的贡献对未来种群增长的影响。此外，本章还将分析空间异质性，引入种群斑块化（Patchiness）的概念，为后续的种群连接性研究做铺垫。 --- 第二部分：无限制增长与环境限制：种群动态模型 本部分是种群生物学的核心理论部分，重点分析在不同限制条件下种群数量的变化规律，引入关键的数学模型。 第三章：指数增长与几何增长：无限制条件下的动态 本章详述了理论上最简单但最基础的增长模型。我们将深入解析离散时间模型（几何增长）和连续时间模型（指数增长）。探讨 $r$（内在增长率）的生物学意义，并讨论在理想条件下（资源无限、无捕食者、无疾病）种群数量如何以几何级数增长。本章也将引入种群增长的随机性，即随机过程在短时间内对增长率的影响。 第四章：逻辑斯蒂增长与环境容纳量 当资源有限时，增长必然放缓。本章详细阐述逻辑斯蒂（Logistic）增长模型，引入 $K$（环境容纳量）的概念。我们将分析增长率随种群密度变化的机制，并讨论种群在 $K$ 值附近表现出的波动性。本章还将比较德特里茨（Discrete-time delay）模型与连续模型在预测振荡行为上的差异。 第五章：种群波动与混沌理论 种群的实际增长很少是平滑的逻辑斯蒂曲线。本章探索影响种群数量周期性波动（周期二振荡、多周期振荡）的机制，包括时间滞后效应、气候驱动力以及内部反馈机制。更进一步，我们引入非线性动力学和混沌理论在种群生态学中的应用，讨论高倍率的离散模型下可能出现的不可预测的混沌行为。 --- 第三部分：环境限制、相互作用与分散 本部分将研究种群如何与环境中的其他生物和非生物因素相互作用，以及种群间的空间动态。 第六章：捕食、竞争与相互作用 种群动态的塑造者是环境中的生物相互作用。本章详细分析捕食关系（Predator-Prey Dynamics）下的Lotka-Volterra模型及其修正版（如考虑功能反应和能量流动），探讨周期性捕食者-猎物振荡的形成机制。随后，重点解析种内和种间竞争，特别是基于资源有限的竞争排斥原理（Competitive Exclusion Principle）和资源竞争模型。本章还将简要介绍寄生和共生对宿主或互利者种群动态的影响。 第七章：元种群结构与栖息地破碎化 现实中的种群往往分散在多个相互连接的斑块中，形成元种群（Metapopulation）。本章核心介绍Levins模型，分析局部灭绝与再定殖的平衡机制。我们将探讨种群连接度（Connectivity）的关键作用，以及栖息地破碎化（Habitat Fragmentation）如何通过降低连接度、增加灭绝风险来威胁种群的长期存续。 第八章：种群扩散与运动生态学 动物的移动是维持种群存活和分布的关键。本章区分扩散（Dispersal，通常是单向、不可逆的低成本移动）和迁移（Migration，季节性或周期性的双向移动）。我们将讨论影响扩散能力的内在因素（如年龄、性别、生理状态）和外在因素（如景观结构）。本章还将介绍边缘效应和扩散限制在确定物种分布范围中的作用。 --- 第四部分：遗传学与进化在种群中的作用 种群生物学的核心任务之一是理解遗传变异如何被自然选择和漂变塑造，并最终导致进化。 第九章：种群遗传学的基本原理 本章是理论与遗传学的交汇点。我们将从Hardy-Weinberg平衡出发，介绍等位基因频率和基因型频率的概念。重点分析驱动等位基因频率变化的四种基本进化力量：自然选择、遗传漂变（Genetic Drift）、突变和基因流（Gene Flow）。通过探讨选择系数和适应度，建立选择作用下的种群遗传模型。 第十章：遗传漂变与有效种群大小 本章聚焦于遗传漂变的随机性效应，尤其是在小种群中。详细解释有效种群大小 ($N_e$) 的概念，它比实际计数种群数量（$N$）更能准确反映遗传漂变的影响。讨论近亲繁殖（Inbreeding）的后果，如近交衰退（Inbreeding Depression），以及如何利用遗传标记评估种群的遗传健康状况。 第十一章：选择与适应的动态 本章深入研究自然选择在种群中的作用。我们将分析不同类型的选择（定向选择、稳定化选择、分离选择）如何改变基因频率和性状分布。讨论选择的强度、选择的持续时间与遗传变异之间的权衡关系，以及如何通过实地观测和分子数据来检测和量化选择的证据。 --- 第五部分：应用种群生物学与保护管理 本书最后一部分将理论知识应用于实际的生物保护、资源管理和疾病生态学中。 第十二章：保护生物学中的种群管理 种群生物学的理论直接指导着濒危物种的管理。本章应用逻辑斯蒂模型、结构化模型和元种群理论来评估灭绝风险。我们将探讨最小可行种群规模（MVP）的确定方法，以及种群恢复计划中遗传多样性保护的重要性。内容还将涉及栖息地廊道建设和迁地保护（Ex-situ Conservation）的决策制定。 第十三章：可持续资源利用与捕捞管理 针对渔业和森林资源，本章引入最大可持续产量（MSY）的概念。我们将使用增长模型来推导最适捕捞努力量和捕捞量，并讨论在实际管理中考虑环境波动、捕食者影响和经济因素的复杂性。强调预防性原则在资源管理中的应用。 第十四章：传染病生态学与种群影响 本章将种群生物学的动态模型扩展到病原体与宿主之间的相互作用。引入SIR模型（易感-感染-康复）及其变体，用于分析传染病的爆发、传播速度和种群免疫力的形成。重点讨论基本再生数 ($R_0$) 在预测疾病传播潜能中的核心作用，及其在控制野生动物疫病（如慢性消耗性疾病）中的应用。 --- 本书不仅提供理论模型，更通过大量的案例研究和数据分析练习，帮助读者掌握从野外数据采集、模型拟合到预测性评估的全过程，是理解生命世界动态变化的一把关键钥匙。

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如果要用一个词来形容这本书给我的感受，那一定是“严谨的谦逊”。作者在论述任何一个结论时，都极其审慎地标明了其适用的边界条件和潜在的局限性。这在很多追求“快速结论”的当代学术著作中是很少见的。例如，在讨论最小可行种群规模（MVP）时，书中花费了大量篇幅去讨论不同地理区域和不同生命史策略下的模型偏差，而不是给出一个简单、普适的数字。这种对不确定性的坦诚接纳，反而让人更加信服其研究的科学态度。这种态度也体现在对模型的参数估计上，作者不断强调，生物学参数的测量本身就是充满误差的，因此，任何基于这些参数的预测都必须带有合理的置信区间。这种对复杂性和不确定性的尊重，使得这本书成为指导实际生物多样性管理决策的宝贵资源，因为它教会我们，决策者需要学会与“不完全信息”共存，并据此制定鲁棒的策略。它培养的不是教条主义者，而是能够独立批判性思考的生态学家。

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这本书的价值，远超出了其作为教材本身的范畴，它更像是一本思想的引路书。我个人最大的收获在于，它彻底打破了我对“种群”这一概念的线性思维定式。作者引入的复杂系统理论视角，将种群视为一个不断与外部环境进行能量和信息交换的开放系统，这与我过去理解的相对孤立的数学模型大相径庭。书中关于“临界点理论”和“突变”（Tipping Points）的章节，尤其令人震撼。它不仅仅是学术探讨，更像是一种对未来生态危机的预警——一旦某个阈值被跨越，系统的行为将发生不可逆转的剧变。阅读这些章节时，我能深切感受到一种紧迫感，这迫使我思考，我们现有的保护工作是否已经触及了这些临界点，或者我们是否正在无意中推动系统朝着更不稳定的方向发展。这本书最终给读者的启发是，生物多样性保护的本质，是对复杂系统稳定性的维护，其难度远超我们简单地“拯救”几个物种那么容易。它要求我们掌握的是系统级的洞察力。

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这本书的视角是如此的宏大，以至于它迫使我重新审视自己过去所学的知识体系。它不仅仅停留在对“当前”种群状态的描述，更深入地探讨了“过去”是如何塑造“现在”的。我特别被书中关于古生态学数据如何被用来校准或修正现代种群模型的那一部分内容所吸引。作者巧妙地利用化石记录、古气候数据，对数万年尺度上的种群延续性和瓶颈效应进行了建模，这极大地丰富了我们对物种“韧性”的理解。这种时间尺度的拉伸，让原本看起来静止的种群动态图景，瞬间变得充满了历史的厚重感。阅读过程中，我多次停下来思考，我们今天所观察到的物种分布格局，究竟是近期快速演化的结果，还是数百万年生态压力筛选的残余？书中对“生态位重塑”（Niche Reconstruction）的讨论，挑战了许多关于物种适应性的传统观点，认为物种在一定程度上也在主动地塑造它们赖以生存的环境，这种双向互动的概念，是全书最具启发性的亮点之一。它让你意识到，生态学研究的边界远比想象的要宽广。

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老实说，我最初接触这类书籍时，总觉得会陷入那种纯粹的“数据泥潭”，但我惊喜地发现，这本书的叙事方式非常引人入胜，它更像是一部精彩的侦探小说，层层剥开自然界的秘密。我尤其欣赏作者在案例选择上的独到眼光，他们没有选择那些已经被写烂了的经典案例，而是引入了大量前沿的研究成果，比如对深海热泉生态系统物种扩散限制的研究，以及热带雨林中微小尺度上物种竞争的精细测量。这种对“新奇性”的追求，让阅读过程充满了发现的乐趣。我印象最深的是其中关于岛屿生物地理学部分的探讨，作者不仅仅复述了MacArthur和Wilson的理论，而是巧妙地结合了现代分子生物学证据，去探究物种隔离的真正时间尺度和机制。那种跨学科的整合能力，真的令人叹服。阅读体验上，排版清晰，图表设计极具启发性，很多图示并非简单的示意图，而是直接展示了作者团队的原始数据拟合结果，这极大地增强了理论的可信度和说服力。对于渴望将理论知识应用于实际保护工作的学生或专业人士来说，这本书提供了极佳的操作范例和思考起点。

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这本书绝对是生态学领域的里程碑式著作！我花了整整一个月的时间才啃完，但那种知识的冲击感和思维的拓展，简直无与伦比。首先，作者在构建核心理论框架时展现出了惊人的洞察力，特别是他对种群动态模型的梳理，不再是那种枯燥的数学堆砌，而是真正将复杂的方程与野外观察到的现象紧密结合起来。举例来说，关于捕食者-猎物模型的讨论，它并没有停留在经典的Lotka-Volterra方程层面，而是深入剖析了环境异质性对稳定性的影响，这对于我们理解真实生态系统中的波动性至关重要。我记得有一个章节专门讲了“环境噪音”如何影响物种的灭绝风险，那部分的论述极其精妙，用一种近乎文学化的语言描述了看似随机的事件如何累积成灾难性的后果。读完之后，我对“随机性”在生物学中的作用有了全新的认识，它不再是干扰项，而是内在驱动力的一部分。此外，书中对宏观进化过程的微观机制的解释也十分透彻，将遗传漂变、选择压力等概念无缝地嵌入到种群大小变化的历史叙事中。这本书的深度，要求读者具备一定的数学基础，但即便是那些稍微晦涩的部分，作者也提供了极其详尽的逻辑推导，让人心悦诚服。它不仅仅是一本教科书，更像是一份关于生命如何在时空中舞蹈的宏大宣言。

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