內容簡介
《現代生態學講座(二):基礎研究與環境問題》內容涉獵廣泛,理論與實踐相結閤。重點探討瞭生態學中的一係列理論問題,如復雜性概念和理論以及生理、種群、群落和生態係統生態學的一些核心概念和研究熱點,並介紹瞭一些新的生態學方法,如人工神經網絡、整閤分析和空間分析等方法。此外,還重點介紹瞭應用生態學領域的新進展和實際範例,如恢復生態學、景觀經營、城市生態學、全球變化以及空氣汙染和環境決策。
內頁插圖
目錄
第一章 復雜性科學及其生態學應用
第二章 物種分布和豐度的關係
第三章 物種在生態係統功能過程中的作用
第四章 種內相食行為的一項理論
第五章 人工神經網絡在森林資源管理中的應用
第六章 空間異質性及其研究方法
第七章 整閤分析法——生態與進化生物學中數據綜閤分析的新方法
第八章 木本植物對水分脅迫的生理生態反應——木質部空穴與栓塞化
第九章 林下光斑及有關植物生理生態研究
第十章 大氣二氧化碳濃度升高與其他環境因素對植物結構與功能的交互影響
第十一章 恢復生態學
第十二章 美國佛羅裏達Everglades濕地植被取代與恢復的生態學研究
第十三章 景觀經營中的幾點生態學顧慮
第十四章 中國主要農業生態過渡帶的變遷及其景觀生態意義(I):農牧交錯帶
第十五章 中國主要農業生態過渡帶的變遷及其景觀生態意義(Ⅱ):溫帶-亞熱帶過渡帶
第十六章 全球變化研究中的生物圈模型(Ⅱ)呼吸與分解
第十七章 地麵臭氧與生態係統:美國的科研與決策動嚮
第十八章 城市生態學:一個麵臨新挑戰的生態學領域
前言/序言
“現代生態學講座”是我國為時最長、影響最廣的高級生態學論壇。在過去的20多年中,“現代生態學講座”為海內外華人生態學者提供瞭一個形式獨特、內容豐富的學術交流平颱和增進友誼之紐帶。
1994年9月,我國著名的生態學傢、4-國科學院院士、內濛古大學教授——李博先生在呼和浩特市主持召開瞭第一屆現代生態學講座,旨在邀請傑齣的海外華人博士和博士後迴國講學,以促進國內生態學者更快、更直接地瞭解國際生態學前沿和動態。1995年,由李博先生主編的《現代生態學講座》一書問世,並以其新穎的內容和獨特的形式,迅速贏得瞭廣大生態學者的喜愛。作為李博先生在內濛古大學的弟子之一,我有幸應邀在這次講座上做報告,並作為編委之一參與瞭該書的齣版。
1998年5月,李博先生在參加一個國際生態學會議期間不幸遇難。1999年6月,為瞭紀念李博先生,中國環境科學研究院和中國科學院植物研究所在北京聯閤籌辦瞭第二屆“現代生態學講座”。集會議之成果,繼先生之遺誌,《現代生態學講座(II)》由我、韓興國和黃建輝主編,於2002年齣版。自2005年開始,“現代生態學講座”每兩年舉辦一次,由高等教育齣版社齣版發行。迄今為止已經齣版瞭五輯,每冊印刷精良,內容精彩。
然而,《現代生態學講座》的第一、二輯因為當時所用紙張粗劣,印刷技術落後,現存本已經“書老頁黃”,且有文字或圖標不清之處。而且,這兩本書當時印刷數量極為有限,後又絕版,故而難以尋得。故此,在2015年,我與高等教育齣版社聯係,商定再版《現代生態學講座》第一、二輯。再版後的這兩本書不但舊貌換新顔,其原版4-的不少錯誤亦得以勘正。
在這裏,我衷心感謝高等教育齣版社李冰祥和柳麗麗兩位編輯對《現代生態學講座》係列叢書齣版的大力支持。同時,非常感謝北京師範大學黃慶旭副教授對第一輯再版樣稿的校正,也非常感謝馬群博士和尚辰蔚、劉蘆萌、江紅雷同學對第二輯的校正。他們對每一章節文字和圖錶的仔細核查和訂正進一步提高瞭再版的質量。我為此而感動、感慨、感謝!最後,我也嚮《現代生態學講座》第一、二輯的各位作者錶示衷心的感謝。
書乃學者之財富,精神之食糧。隨著第一、二輯的再版,《現代生態學講座》係列叢書更加完善。它記載著過去,描述著現在,伴隨著將來,堪稱中國生態學書界一道靚麗的風景綫。朋友,你的書架上有嗎?
現代生態學講座(二):基礎研究與環境問題 圖書簡介 《現代生態學講座(二):基礎研究與環境問題》是一部深度聚焦於當代生態學前沿進展及其在解決全球性環境挑戰中作用的綜閤性學術著作。本書並非對單一領域或傳統生態學理論的簡單迴顧,而是旨在構建一座橋梁,連接基礎生態學原理的嚴謹性與復雜環境問題的緊迫性。 全書內容涵蓋瞭從微觀的生物種群動態到宏觀的生態係統功能,再到全球尺度的生物圈變化等多個層次,尤其強調瞭現代研究手段(如分子生物學、遙感技術、大數據分析)如何革新我們理解自然界復雜交互的方式,並指導我們製定有效的保護與管理策略。 第一部分:生態學研究範式的革新與基礎理論的深化 本部分著重探討瞭在21世紀,生態學研究範式所經曆的深刻轉變,以及支撐現代生態學理論體係的核心基石。 第一章:從描述到預測:現代生態學方法的演進 本章詳細考察瞭生態學研究工具箱的豐富與精進。它深入分析瞭情境生態學(Contextual Ecology)的重要性,即認識到任何生態過程都受製於特定的時空背景。我們探討瞭基於個體的模型(Agent-Based Modeling, ABM)如何超越傳統的種群密度依賴模型,更好地模擬具有異質性的生物群體的決策和遷移行為。同時,章節係統介紹瞭高通量測序技術(如eDNA和宏基因組學)在揭示群落結構、營養級聯以及物種間相互作用的隱秘網絡方麵的突破性應用。內容聚焦於如何利用這些新技術來獲取傳統田野調查難以企及的數據深度,並將其整閤入現有的理論框架中。 第二章:群落生態學的動態平衡與失衡 此章深入探討瞭生態群落的結構、多樣性及其維持機製。核心內容圍繞競爭、捕食與共生關係的理論模型展開,但重點在於考察這些關係在非綫性環境變化(如氣候擾動)下的穩定性與重組。我們詳細剖析瞭功能多樣性(Functional Diversity)的概念,強調其相比於物種豐富度的優勢,尤其是在預測生態係統服務功能(Ecosystem Services Function)對環境壓力的響應方麵。章節中還辨析瞭物種入侵如何通過改變基質(Matrix)特性而非單純的直接競爭來重塑本地群落的結構,這要求研究者必須采用更具係統性的視角。 第三章:生態係統功能與物質循環的量化挑戰 本部分緻力於將理論生態學轉嚮定量和過程生態學。章節的核心議題是生物地球化學循環(碳、氮、磷)的速率和控製因素。重點討論瞭遙感生態學如何提供大尺度的初級生産力估算,以及地基通量塔(Eddy Covariance Flux Towers)如何精確測量生態係統與大氣之間的氣體交換。內容強調瞭微生物生態學在驅動這些循環中的核心地位,例如,介紹瞭氮循環過程中的厭氧氧化(Anammox)等新發現如何修正瞭以往對全球氮庫的估計。本章還探討瞭氣候變暖如何通過改變土壤微生物的休眠-激活周期來影響碳的釋放速率,這是一個關鍵的反饋機製。 第二部分:環境問題的生態學診斷與前沿乾預策略 本部分將理論知識應用於當今世界麵臨的數個核心環境危機,展示生態學在提供解決方案中的不可替代性。 第四章:生物多樣性喪失的機製與保護生物學的新視野 本章不再僅僅停留在記錄物種滅絕的速度上,而是深入剖析瞭導緻棲息地破碎化的復雜過程,及其對有效種群規模(Ne)的深遠影響。內容重點闡述瞭島嶼生物地理學理論在破碎化景觀中的應用與局限性,並引入瞭連接度(Connectivity)的概念,探討瞭生態廊道設計中如何平衡遺傳流動與景觀異質性。此外,本章詳細介紹瞭保護遺傳學的前沿技術,如利用基因組學工具來識彆具有高環境適應潛力的種群,從而指導更具前瞻性的“拯救性”繁殖與遷地保護項目。 第五章:氣候變化背景下的生態係統響應與適應 氣候變化是本章的核心驅動力。內容側重於研究氣候變化對物候(Phenology)的協同影響,即不同營養級生物對溫度信號響應時間差(Phenological Mismatch)如何導緻種群崩潰。章節討論瞭生態係統對極端天氣事件(如熱浪、極端降水)的恢復力(Resilience)與脆弱性(Vulnerability)的評估方法。此外,本章專門闢齣篇幅討論瞭海洋酸化對鈣化生物(如珊瑚礁和浮遊生物)的生理限製,並探討瞭基於生態係統的氣候適應策略(Ecosystem-based Adaptation, EbA),如通過恢復紅樹林來增強海岸防禦。 第六章:人類世中的土地利用與生態修復 本部分關注人類活動對土地和水環境的直接影響,並提齣基於生態學原理的修復方案。內容涵蓋瞭農業生態學(Agroecology)的最新進展,強調如何通過間作、輪作和減少化肥依賴來提高農田的生態係統服務功能,而非僅僅追求單産最大化。在水環境方麵,章節探討瞭富營養化的生態動力學,以及生物工程技術(如利用特定微生物群落處理汙染物)在汙染治理中的潛力與風險。最後,本章總結瞭生態修復項目的設計原則,強調瞭“功能性恢復”優於“物種列錶匹配”的重要性,即修復目標應是重建關鍵的生態過程,而非簡單地將原有的物種重新引入。 總結與展望 全書的最後部分將所有內容進行整閤,強調現代生態學研究的跨學科性和應用導嚮性。它論證瞭生態學知識不再是純粹的學術追求,而是解決全球環境危機的關鍵知識體係。未來的挑戰在於如何更好地將復雜的生態學模型和數據轉化為可操作的政策語言,並贏得公眾對基於自然的解決方案的信任與支持。本書緻力於培養讀者係統思考、量化分析和解決復雜環境問題的能力。
作為一名對社會發展和人類未來充滿思考的讀者,我常常關注那些能夠連接科學前沿與現實挑戰的著作。“現代生態學講座(二):基礎研究與環境問題”這個書名,讓我看到瞭它試圖搭建的一座橋梁。我期待書中能夠不僅僅是羅列生態學的知識點,而是能通過基礎研究的視角,深刻剖析當前我們所麵臨的復雜環境問題。例如,在氣候變化這一宏大議題下,我希望看到書中如何通過對碳循環、能量平衡等基礎生態學原理的研究,來揭示氣候變化背後的驅動機製和可能産生的連鎖反應。同時,我也希望書中能探討,當這些基礎研究成果與實際的政策製定、經濟發展模式相衝突時,我們應該如何權衡和取捨。這本書或許能提供一種批判性的視角,讓我思考,在追求經濟增長的同時,我們是否忽視瞭生態係統的承載能力;在解決環境問題的過程中,我們是否真正理解瞭問題的本質,而不僅僅是頭痛醫頭、腳痛醫腳。我希望這本書能引發我更深層次的思考,關於人類與自然的關係,以及我們應該如何構建一個可持續發展的未來。