The Biology of Alpine Habitats pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford University Press

作者:Laszlo Nagy

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2009-5-25

价格:USD 140.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780198567035

丛书系列:

图书标签:

高山生物
高山生态系统
生物地理学
植物学
动物学
生态学
环境科学
高山植物
高山动物
生物多样性

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具体描述

This book is unique in providing a global overview of alpine (high mountain) habitats that occur above the natural (cold-limited) tree line, describing the factors that have shaped them over both ecological and evolutionary timescales. The broad geographic coverage helps synthesise common features whilst revealing differences in the world's major alpine systems from the Arctic to the Tropics. The words "barren" and "wasteland" have often been applied to describe landscapes beyond the treeline. However, a closer look reveals a large diversity of habitats, assemblages and individual taxa, largely connected to topographic diversity within individual alpine regions. The book considers habitat-forming factors (landforms, energy and climate, hydrology, soils, and vegetation) individually, as well as their composite impacts on habitat characteristics. Evolution and population processes are examined in the context of the responsiveness / resilience of alpine habitats to global change. Finally, a critical assessment of the potential impacts of climate change, atmospheric pollutants and land use is made and related to the management and conservation options available for these unique habitats.

《高山生境生物学》：一部探索生命在高海拔地区顽强适应的史诗高山，以其险峻的地势、稀薄的空气、极低的温度和强烈的紫外线辐射，构成了地球上最极端的生境之一。在这片看似贫瘠的土地上，却孕育着一群令人惊叹的生命，它们以非凡的毅力与智慧，书写着属于高海拔地区的生命赞歌。《高山生境生物学》一书，便是一部深入探究这些生命如何在高山严酷环境中生存、繁衍、演化的史诗，它将引领读者进入一个鲜为人知却充满魅力的世界，揭示生命在极限压力下的无限可能。本书并非仅仅罗列高山动植物的名称，而是以宏大的视角，从生理、形态、行为、生态以及进化等多个维度，系统地阐述高山生境对生物体的深刻影响，以及生物体为适应这些挑战所演化出的独特机制。我们将从微观的细胞层面，到宏观的生态系统，层层剥开高山生命的奥秘。第一篇：高山生境的严酷考验——生理与形态的适应高山生境最显著的特征便是其极端的物理环境。本书将首先详细解析这些环境因素如何构成生物生存的严峻挑战。氧气稀薄与高原反应：随着海拔升高，大气压力降低，氧分压随之下降。这对需要高效氧气供应的生物体而言，是一个巨大的挑战。本书将深入探讨生物体为了克服这一障碍所演化的生理机制，例如：呼吸系统适应：肺活量的增加、呼吸频率的加快、血红蛋白浓度的提升以及对氧气亲和力更强的血红蛋白亚型的出现。血液循环系统适应：心脏搏出量增加、毛细血管网络的扩张，以及对低氧信号的敏感度调控。细胞层面的适应：线粒体密度的增加，促进细胞进行更高效的有氧呼吸；对乳酸代谢的优化，减少其在缺氧条件下的积累；以及细胞内信号转导途径对低氧的响应机制。行为学上的应对：部分动物可能会采取减少活动、昼伏夜出或改变活动时间来规避缺氧高峰。极低的温度与保温机制：高山地区冬季漫长且严寒，昼夜温差巨大。生物体必须具备有效的保温能力才能生存。本书将详细阐述各种保温策略：形态学上的适应：身体增大（符合伯格曼法则）、四肢缩短、身体紧凑，以减小表面积与体积的比值，减少热量散失。厚实的皮毛、羽毛或脂肪层，形成有效的隔热屏障。生理学上的适应：提高基础代谢率以产生更多内源性热量；冬眠或休眠状态以降低代谢水平，度过寒冷的季节；以及特殊的血管系统，如逆流热交换系统，用于保存四肢末端的热量。行为学上的适应：挖洞、筑巢、群体聚集取暖，以及迁移到更温暖的低海拔区域。强烈的紫外线辐射与防护：高海拔地区大气层稀薄，对紫外线（UV）的阻挡作用减弱，生物体面临着严重的UV辐射伤害。本书将探讨生物体演化出的多种防护机制：色素的保护：皮肤、羽毛、毛发中黑色素等色素的富集，能有效吸收和散射UV辐射。 DNA修复机制：细胞内高效的DNA损伤修复系统，能够及时修复因UV辐射引起的DNA突变。特殊的解剖结构：例如，某些植物叶片表面的蜡质层或毛被，以及动物的眼睑结构，都能起到物理阻挡UV的作用。行为上的规避：某些生物可能会选择在UV辐射最强的时段进行躲藏，或者利用植被、岩石等进行遮蔽。干旱与水分的获取与保持：高山地区降水相对较少，且低温常使水分以冰雪形式存在，生物体需要有效的策略来获取和保持水分。植物的适应：具有发达的根系以深入地下吸取水分；叶片小型化、角质层增厚、气孔下陷或关闭，以减少蒸腾作用；以及储存水分的组织。动物的适应：从食物中获取水分，减少排尿量，产生高度浓缩的尿液，以及从代谢中产生水分。第二篇：高山生命的生存智慧——行为与生态的相互作用生命在高山地区的生存，不仅仅是生理上的挑战，更需要精妙的行为策略与复杂的生态互动。食物获取与利用：高山植被稀疏，食物资源相对匮乏，且季节性明显。本书将分析生物体如何在高山环境下高效地获取和利用食物：食性特化：许多高山生物演化出高度特化的食性，专一性地利用特定植物或动物资源，以最大化能量利用效率。觅食行为：广阔的活动范围、敏锐的感官、以及对食物分布的准确判断，都是高山动物觅食的关键。能量储存：许多动物会在食物充裕的季节进行大量的脂肪储存，以备度过食物短缺的冬季。共生关系：在某些情况下，植物与微生物之间、动物与微生物之间可能存在互利的共生关系，帮助生物体更有效地获取营养。繁殖与世代延续：在严酷的高山环境下，繁殖成功率受到多种因素的制约。本书将探讨高山生物的繁殖策略：繁殖时间的选择：许多高山生物将繁殖期选择在短暂的生长季节，以确保后代有足够的时间发育成熟。繁殖率的调控：繁殖率可能相对较低，以保证亲代的生存率和后代的抚育质量。幼体保护：严密的筑巢行为、隐蔽的栖息地选择，以及亲代的精心呵护，都是保护幼体的关键。世代重叠：在某些物种中，可能存在世代重叠的现象，成熟的个体能够为幼体提供帮助。种群动态与社群结构：高山生境的地理隔离和资源限制，塑造了独特的种群动态和社群结构。地理隔离与遗传分化：山脉的阻隔往往导致不同区域的种群在基因上产生分化，形成适应当地环境的独特亚种。资源竞争与等级制度：在有限的资源环境下，种群内部可能存在激烈的竞争，并形成复杂的等级制度，以维持种群的稳定。捕食者与猎物关系：高山地区的捕食者与猎物之间的关系往往十分动态，双方都在不断演化，以期获得生存优势。适应性景观利用：生物体并非孤立存在，而是需要巧妙地利用高山景观的多种元素来满足其生存需求。栖息地选择：不同的物种会选择不同的海拔、坡度、植被类型和地貌特征作为其主要的栖息地。迁徙与扩散：部分物种可能存在季节性的垂直迁徙，即在夏季向上迁徙到高山草甸，在冬季向下迁徙到森林或低海拔地区。避难所的利用：岩石缝隙、雪洞、茂密的灌丛等，都可能成为高山生物躲避恶劣天气、逃避捕食者或哺育后代的天然避难所。第三篇：高山生命的演化之路——适应性演化与生物多样性高山生境是检验生命适应性演化的天然实验室。本书将进一步探讨生物体在高山环境下如何通过演化获得生存优势。自然选择的驱动：严酷的物理环境和资源限制，是强大的自然选择压力。只有那些拥有有利遗传变异的个体，才能在高山环境中生存下来并繁衍后代，从而推动种群的适应性演化。定向选择：倾向于某些极端性状的个体，如更耐寒、更耐低氧的个体。稳定选择：维持现有适应性状的稳定性。分裂选择：促进不同方向的性状分化，可能导致物种分化。适应性辐射：在某些情况下，当一个物种进入一个新的、资源丰富的高山生境时，可能会发生适应性辐射，即一个祖先物种演化出多种不同的后裔，各自占据不同的生态位，形成多样的物种。古环境与演化历史：通过化石记录、分子系统学和古气候重建，本书将追溯高山生物的演化历史，了解它们是如何在高山环境中起源、扩散和分化的。生物多样性与保护：高山地区往往拥有独特的生物多样性，许多物种是高山特有的。本书将强调保护这些脆弱生态系统的重要性，以及面临的挑战，例如气候变化、人类活动对高山生境的影响。气候变化的影响：气温升高导致冰川融化、雪线后退、植被分布变化，对高山生物的生存构成严重威胁。人类活动的干扰：旅游开发、过度放牧、矿产开采等，都会对高山生态系统造成破坏。保护策略：建立自然保护区、实施可持续管理措施、加强公众教育等。《高山生境生物学》一书，将以生动翔实的语言，结合最新的科学研究成果，为读者描绘出一幅幅壮丽的高山生命画卷。它不仅是一部关于高山生物的百科全书，更是一部关于生命坚韧不拔、勇于挑战极限的史诗。通过阅读本书，我们不仅能 gain a profound understanding of the intricate adaptations of life in high mountain habitats, but also appreciate the extraordinary resilience and ingenuity of nature. 这是一次探索地球上最令人敬畏的生境之一，并从中领略生命不屈不挠精神的难忘旅程。