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出版者:Springer

作者:Miao, Shili (EDT)/ Carstenn, Susan (EDT)/ Carpenter, Stephen R. (FRW)

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2008-12-18

价格:USD 69.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780387779164

丛书系列:

图书标签:

Ecology
生态学方法论
生态学
环境科学
生物学
自然
科学
生态系统
生物多样性
环境保护
可持续发展
野外研究

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具体描述

Ecological and environmental research has increased in scope and complexity in the last few decades, from simple systems with a few managed variables to complex ecosystems with many uncontrolled variables. These issues encompass problems that are inadequately addressed using the types of carefully controlled experiments that dominate past ecological research. Contemporary challenges facing ecologists include whole ecosystem responses to planned restoration activities and ecosystem modifications, as well as unplanned catastrophic events such as biological invasions, natural disasters, and global climate changes. Major perturbations implicated in large-scale ecological alterations share important characteristics that challenge traditional experimental design and statistical analyses. These include: * Lack of randomization, replication and independence * Multiple scales of spatial and temporal variability * Complex interactions and system feedbacks. In real world ecology, standard replicated designs are often neither practical nor feasible for large-scale experiments, yet ecologists continue to cling to these same standard designs and related statistical analyses. Case studies that fully elucidate the currently available techniques for conducting large-scale unreplicated analyses are lacking. Real World Ecology: Large-Scale and Long-Term Case Studies and Methods is the first to focus on case studies to demonstrate how ecologists can investigate complex contemporary problems using new and powerful experimental approaches. This collection of case studies showcases innovative experimental designs, analytical options, and interpretation possibilities currently available to theoretical and applied ecologists, practitioners, and biostatisticians. By illustrating how scientists have answered pressing questions about ecosystem restoration, impact and recovery, global warming, conservation, modeling, and biological invasions, this book will broaden the acceptance and application of modern approaches by scientists and encourage further methodological development.

《生机勃勃的自然：理解我们星球的生态系统》这本书并非旨在为你提供一份关于“Real World Ecology”这个特定书名的详细内容概述，因为它实际上是关于更广泛的生态学领域，一个充满活力且不断变化的学科，深入探索生命与环境之间错综复杂的联系。与其聚焦于一本虚构的书籍，不如让我们一同踏上一场穿越地球上各种生境的旅程，揭示驱动着我们星球上生命存在的强大力量。第一章：生态学的基石——理解互联互通生态学，简而言之，是对生物体与其周围环境之间关系的科学研究。这种关系并非孤立存在，而是构成了一个巨大的、动态的相互依存网络。从微小的细菌到庞大的鲸鱼，每一个生命体都在这个网络中扮演着一个角色，并受到其他生物体和非生物因素（如阳光、水、土壤和气候）的影响。本章将引导读者认识生态学研究的基本单位——个体、种群、群落、生态系统和生物圈。我们将探讨如何通过观察个体行为来理解种群的动态，如何分析不同物种间的互动来构建群落的图景，以及如何将生物与非生物环境整合起来，形成一个功能齐全的生态系统。最终，我们将视角拓展到地球的整体，思考生物圈的构成和运行机制。理解互联互通是生态学的核心。没有任何一个物种可以孤立地存在。捕食者与被捕食者之间的关系，竞争者之间的争夺，共生关系中的互利互助，寄生关系中的一方受益一方受损——这些 all 共同塑造了生命的形态和演化。非生物因素同样至关重要，它们设定了生命存在的边界，并直接影响着物种的分布、丰度和行为。例如，温度的变化可能导致某些物种无法生存，而降雨量的多少则决定了植物的生长和分布，进而影响到依赖这些植物的动物。第二章：能量的流动与物质的循环——生命运作的引擎所有生命活动都离不开能量。能量在生态系统中以食物链和食物网的形式传递。生产者，如植物，通过光合作用将太阳能转化为化学能，成为整个生态系统的能量源头。初级消费者（食草动物）消耗生产者，获得能量；次级消费者（食肉动物）捕食初级消费者；而更高级的消费者则处于食物链的顶端。能量在传递过程中会发生损耗，只有大约10%的能量能够传递到下一个营养级。这解释了为什么大型食肉动物的数量通常远少于食草动物。除了能量的流动，物质的循环同样是生态系统健康运转的关键。地球上的化学元素，如碳、氮、磷等，并非无限供应，它们在生物体和非生物环境之间不断地被利用、转化和循环。例如，碳循环涉及到生物的光合作用、呼吸作用、死亡分解，以及大气、海洋和地壳之间的交换。氮循环是植物生长和发育所必需的，它涉及到固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌等微生物的复杂作用。本章将深入探讨这些能量流动和物质循环的机制，分析其在不同生态系统中的表现形式，并强调人为活动（如化石燃料燃烧、农业施肥）对这些自然循环的干扰所带来的潜在后果。理解这些基本过程，是我们理解环境变化和制定可持续发展策略的基础。第三章：生物多样性的奥秘——地球生命的宝库生物多样性，即地球上生命的种类、基因和生态系统的丰富程度，是衡量地球健康状况的重要指标。它不仅体现在物种的丰富性上，还包括同一物种内基因的变异程度，以及不同生态系统的多样性。生物多样性具有不可估量的价值。它为我们提供了食物、药品、原材料，并维持着生态系统的稳定性和功能。例如，一个物种丰富的森林比单一树种的种植园更能抵抗病虫害的侵袭，也更能有效地调节气候和涵养水源。基因多样性则为物种提供了适应环境变化和进化的基础，有助于它们在面对新的挑战时生存下来。然而，当前世界正面临着严重的生物多样性丧失危机。栖息地破坏、过度开发、气候变化、入侵物种和污染等因素，正在以前所未有的速度导致物种灭绝。本章将探讨生物多样性的重要性，分析导致其丧失的原因，并介绍保护生物多样性的重要性和方法，包括建立自然保护区、恢复退化生态系统、打击非法野生动植物贸易等。第四章：生态系统的类型与功能——从森林到海洋地球孕育了形形色色的生态系统，每一种都有其独特的结构、物种组成和功能。本章将带领读者探访几种主要的生态系统类型：陆地生态系统：森林：包括热带雨林、温带落叶林、北方针叶林等。它们是重要的碳汇，调节着气候，栖息着丰富的生物。草原：广阔的草地生态系统，是许多食草动物的家园，对维持地表稳定和土壤健康至关重要。荒漠：极度干旱的环境，生命顽强适应，展现出独特的生存策略。苔原：寒冷地区特有的生态系统，由低矮植物和永久冻土构成。水域生态系统：淡水生态系统：包括湖泊、河流、湿地等。它们是重要的水源，也是许多水生生物的栖息地。海洋生态系统：占地球表面积的绝大部分，包括潮间带、珊瑚礁、深海等。海洋是地球上最大的碳汇，孕育着极其丰富的生命。我们将分析不同生态系统在能量流动、物质循环、生物多样性维持等方面所扮演的角色，以及它们对地球整体环境的贡献。同时，也会探讨这些生态系统面临的独特挑战和威胁。第五章：人类与自然——可持续共存的挑战与机遇作为地球上数量最多、影响最广的物种，人类的活动对自然生态系统产生了深远的影响。工业革命以来，人类以前所未有的速度消耗资源，排放污染物，改变着地貌，导致生物多样性锐减，并引发气候变化。本章将审视人类活动对生态系统的具体影响，包括：气候变化：温室气体排放导致全球气温升高，极端天气事件频发，海平面上升，对生态系统造成巨大压力。污染：空气、水和土壤污染破坏了生物体的健康，影响了生态系统的功能。栖息地丧失与破碎化：城市扩张、农业开发、森林砍伐等导致野生动物的生存空间日益缩小。过度开发：过度捕捞、过度狩猎、过度采伐等行为威胁着许多物种的生存。入侵物种：人类活动无意或有意引入的外来物种，可能对本地生态系统造成毁灭性打击。然而，人类并非只是自然的破坏者。我们也有能力成为自然的守护者。本章将重点关注可持续发展，探讨如何通过科学的生态管理、创新的技术、改变的生活方式以及全球性的合作，实现人类与自然和谐共存。我们将讨论生态修复、环境保护政策、绿色能源、循环经济等概念，并强调每个个体在保护地球生态系统中所能发挥的作用。结语：拥抱生态智慧，共创绿色未来 “生机勃勃的自然”这本书（这里指的是生态学这个领域，而非某个特定书名）的最终目的，是希望读者能够以一种新的视角审视我们与自然的关系。生态学不仅仅是一门科学，更是一种智慧，一种对生命的热爱和敬畏，一种对地球家园的责任感。通过深入了解生态学的基本原理，认识到我们自身也是这个巨大生命网络的一部分，我们才能更好地理解当前环境问题的根源，并找到解决之道。只有当我们真正明白“牵一发而动全身”的道理，才能意识到每一个微小的行为都可能对生态系统产生连锁反应。希望这本书（这里仍然是指生态学领域）能够激发你对自然世界的探索欲，让你更加珍视我们赖以生存的地球，并鼓励你积极投身于保护和修复生态系统的行动中。因为，一个健康的生态系统，才是一个繁荣、可持续的人类社会的基础。让我们一同努力，守护这颗蓝色星球的生机与活力，为子孙后代留下一个更美好的家园。