认识生态PDF电子书下载

查看更多关于的内容

第1章 生态学简介：历史基础与发展前沿 1

1.1 生态学概览 2

概念讨论1.1 3

1.2 生态学研究实例 4

森林鸟类生态学：老法与新法 4

森林树冠层研究：一个物理科学前沿 6

气候与生态变化：过去与将来 6

概念讨论1.2 9

调查求证1：科学方法——问题与假说 9

第一篇自然史与演化 13

第2章 陆域生命 13

2.1 气候变化的大尺度模型 14

温度、大气环流与降水 14

生态气候图解 16

概念讨论2.1 19

2.2 土壤：陆域生物群系的基础 19

概念讨论2.2 20

调查求证2：确定样本平均值 20

2.3 自然史与陆域生物群系地理学 21

热带雨林 21

热带旱生林 23

热带稀树大草原 25

沙漠 27

地中海型林地与灌丛地 29

温带草原 31

温带森林 33

北方针叶林 35

冻原 38

山脉：空中的岛屿 39

概念讨论2.3 41

应用案例：气候的变异与帕尔默干旱严重性指数 42

第3章 水域生命 47

3.1 水文循环 48

概念讨论3.1 48

3.2 水域环境自然史 48

海洋 48

调查求证3：确定样本中值 54

浅海生命：海藻林与珊瑚园 54

海岸：潮间带的生命 57

河口、盐沼与红树林 60

河流与溪流：大陆生命的血液与脉动 64

湖泊：小型海洋 68

概念讨论3.2 73

应用案例：生物完整性——评估水域生态系统的健康 73

第4章 群体遗传学和自然选择 79

4.1 种群内的变异 81

广泛分布的植物的变异 81

阿尔卑斯山鱼类种群的变异 83

概念讨论4.1 84

4.2 哈迪-温伯格定律 84

计算基因频率 85

概念讨论4.2 87

4.3 自然选择过程 87

稳定选择 87

定向选择 88

分裂选择 88

概念讨论4.3 89

4.4 自然选择的演化 89

遗传率：演化的基础 89

调查求证4：数据变异 91

定向选择：无患子甲虫对新宿主植物的快速适应 92

概念讨论4.4 94

4.5 源于机会的变异 95

奇瓦瓦云杉遗传漂变的证据 95

岛屿种群的遗传变异 96

遗传多样性与蝴蝶的灭绝 97

概念讨论4.5 98

应用案例：演化与农业 98

第二篇 环境适应 103

第5章 生物与温度的关系 103

5.1 微气候 104

海拔 104

方位 104

植被 105

地表颜色 105

漂砾与洞穴 106

水域温度 106

概念讨论5.1 107

5.2 演化权衡 107

能量分配原则 107

概念讨论5.2 108

5.3 温度与生物的表现 108

调查求证5：实验室实验 110

极端温度与光合作用 111

温度与微生物的活性 112

概念讨论5.3 113

5.4 调节体温 113

热量取得与热量损失的平衡 113

植物的温度调节 114

外温动物的体温调节 116

内温动物的体温调节 118

产热植物的体温调节 121

概念讨论5.4 123

5.5 极端温度下的生存 123

停止活动 123

降低代谢率 124

热带物种的冬眠 125

概念讨论5.5 126

应用案例：城市热岛中陆栖蜗牛的局部灭绝 126

第6章 生物与水的关系 131

6.1 水的有效性 132

空气中的含水量 133

水域环境中的水移动 134

水在土壤与植物间的移动 135

概念讨论6.1 137

6.2 陆地上的水调节 137

动物的水获得 138

植物的水获得 138

动物与植物的节水 140

调查求证6：样本大小 142

沙漠生活方式相似的不同生物 144

沙漠生活方式相反的两种节肢动物 144

概念讨论6.2 147

6.3 水域环境中水与盐分的平衡 147

海洋鱼与无脊椎动物 148

淡水鱼与无脊椎动物 148

概念讨论6.3 150

应用案例：利用稳定同位素研究植物的水吸收 150

第7章 能量与养分 155

7.1 光合型自养生物 156

太阳驱动的生物圈 156

概念讨论7.1 161

7.2 化能合成型自养生物 161

概念讨论7.2 161

7.3 异养生物 163

化学组成及养分需求 163

概念讨论7.3 169

7.4 能量限制 169

光子通量及光合响应曲线 169

食物密度及动物的功能反应 170

概念讨论7.4 172

7.5 最优觅食理论 172

验证最优觅食理论 172

调查求证7：数据散点图和变量间的关系 173

植物的最优觅食 175

概念讨论7.5 176

应用案例：生物修复——利用细菌的营养多样性解决环境问题 176

第8章 社会关系 181

8.1 择偶与捕食 183

孔雀鱼的择偶与性选择 184

概念讨论8.1 187

8.2 择偶与资源供给 187

概念讨论8.2 190

8.3 植物种群的非随机交配 191

概念讨论8.3 193

8.4 社会性 193

合作繁殖者 193

调查求证8：利用回归分析估算遗传率 195

概念讨论8.4 200

8.5 真社会性 200

真社会性物种 201

真社会的演化 203

概念讨论8.5 204

应用案例：行为生态学与生物保护 205

第三篇 种群生态学 209

第9章 种群的分布与多度 209

9.1 分布的限制 210

大袋鼠的分布及气候 211

寒冷气候下的虎甲 212

随温湿梯度变化的植物分布 213

随潮间带暴露梯度变化的藤壶分布 214

概念讨论9.1 215

9.2 小尺度环境下的分布型 215

尺度、分布和机制 215

热带蜂群的分布 216

沙漠灌丛的分布 217

概念讨论9.2 219

调查求证9：聚集分布、随机分布和均匀分布 219

9.3 大尺度环境下的分布型 220

跨越北美洲的鸟类种群 220

沿湿度梯度的植物分布 221

概念讨论9.3 223

9.4 生物的体形大小和种群密度 223

动物的体形大小和种群密度 223

植物的体形大小和种群密度 224

概念讨论9.4 225

应用案例：罕见与容易灭绝 225

第10章 种群动态 231

10.1 扩散 232

增长型种群的扩散 233

应对气候变迁的分布范围变化 234

应对食物供应改变的扩散 235

溪流和河流里的扩散 236

概念讨论10.1 237

10.2 集合种群 237

一个高山蝴蝶集合种群 237

黄爪隼集合种群的扩散 238

概念讨论10.2 239

10.3 存活模式 240

评估存活模式 240

幼龄个体的高存活率 240

恒定的存活率 242

幼龄个体的高死亡率 243

存活曲线的3种类型 243

概念讨论10.3 244

10.4 年龄分布 244

年龄分布截然相反的树木种群 244

多变气候下的动态种群 245

概念讨论10.4 246

10.5 种群变化速率 246

估算一年生植物的繁殖率 246

估算世代重叠物种种群的繁殖率 248

概念讨论10.5 249

调查求证10：假说与统计显著性 250

应用案例：利用种群动态学评估污染物造成的影响 250

第11章 种群增长 257

11.1 几何种群增长与指数种群增长 258

几何增长 258

指数增长 259

自然界的指数增长 259

概念讨论11.1 261

11.2 逻辑斯谛种群增长 261

概念讨论11.2 264

11.3 种群增长受到的限制 264

环境与达尔文地雀的出生率与死亡率 264

调查求证11：种群中不同表型的频率 266

概念讨论11.3 268

应用案例：人类种群 269

第12章 生活史 275

12.1 后代数目与体形大小 276

鱼卵的大小和数量 276

植物的种子大小与数量 278

种子大小与幼苗表现 281

概念讨论12.1 283

12.2 成体存活率与生殖分配 283

物种间的生活史变异 283

物种内的生活史变异 285

调查求证12：种群分布型的统计检验 287

概念讨论12.2 289

12.3 生活史分类 289

r选择与K选择 289

植物的生活史 290

机会生活史、平衡生活史及周期生活史 291

终生生殖努力和后代相对大小：两个核心变量？ 292

概念讨论12.3 295

应用案例：利用生活史信息修复河岸森林 295

第四篇 交互作用 301

第13章 竞争 301

13.1 种内竞争 303

植物的种内竞争 303

光蝉的种内竞争 304

陆栖等足目动物间的干扰竞争 304

概念讨论13.1 305

13.2 竞争排斥与生态位 305

达尔文地雀的摄食生态位 306

一种盐沼禾草的生境生态位 307

概念讨论13.2 308

13.3 数学模型与实验室模型 308

模拟种间竞争 308

竞争的实验室模型 310

概念讨论13.3 312

13.4 竞争与生态位 312

植物的生态位与竞争 312

藤壶之间的生态位重叠与竞争 313

一种盐沼禾草的竞争与栖息地 314

小型啮齿动物的竞争与生态位 314

性状替换 317

调查求证13：野外实验 317

自然界中的竞争证据 319

概念讨论13.4 320

应用案例：本地种与入侵种间的竞争 320

第14章 生物间的交互利用：捕食、植食、寄生与疾病 325

14.1 复杂的交互作用 326

寄生物与病原体操控宿主的行为 326

竞争者间的利用关系错综复杂 328

概念讨论14.1 329

14.2 利用与多度 329

一种食草河流昆虫与它们的藻类食物 329

热带森林中的蝙蝠、鸟类和草食动物 330

一种病原寄生物、一种捕食者及其猎物 331

概念讨论14.2 333

调查求证14：平均值的标准误差 333

14.3 动态变化 334

白靴兔及其捕食者的多度循环 335

实验验证食物和捕食者的影响 337

数学模型和实验室模型中的种群循环 338

概念讨论14.3 340

14.4 庇护所 341

实验室模型与数学模型中的庇护所及宿主持续性 341

被利用生物及其各种庇护所 342

概念讨论14.4 346

应用案例：有关蝙蝠控制害虫价值的一个实例研究 347

第15章 互利共生 351

15.1 植物的互利共生 352

植物表现与菌根真菌 352

蚂蚁和牛角相思树 356

温带植物与保护者之间的互利共生 359

概念讨论15.1 361

15.2 珊瑚的互利共生 362

虫黄藻与珊瑚 362

珊瑚与保护者的互利共生 363

概念讨论15.2 364

调查求证15：置信区间 364

15.3 互利共生的演化 365

兼性的蚂蚁-植物保护共生 366

概念讨论15.3 367

应用案例：互利共生与人类 367

第五篇 群落与生态系统 373

第16章 物种多度与多样性 373

16.1 物种的多度 374

对数正态分布 375

概念讨论16.1 376

16.2 物种的多样性 376

物种多样性的量化指数 376

调查求证16：估算群落的物种数 377

等级-多度曲线 378

概念讨论16.2 379

16.3 环境复杂性 380

森林复杂性和鸟类物种多样性 380

藻类和植物的生态位、异质性及多样性 381

藻类和陆域植物的生态位 381

植物所处环境的复杂性 382

热带森林的土壤、地形异质性与植被多样性 383

藻类、植物的物种多样性与养分有效性 384

氮富集与外生菌根真菌的多样性 384

概念讨论16.3 385

16.4 干扰和多样性 385

平衡的本质 385

干扰的本质和来源 385

中度干扰假说 386

潮间带的干扰及多样性 386

温带草原的干扰及多样性 387

概念讨论16.4 389

应用案例：人类干扰 389

第17章 种间交互作用与群落结构 395

17.1 群落网 395

详尽的食物网揭示高度复杂性 396

强交互作用与食物网结构 396

概念讨论17.1 398

17.2 间接交互作用 398

间接共栖 398

似然竞争 399

概念讨论17.2 401

17.3 关键种 401

食物网结构与物种多样性 401

海星的实验移除 403

玉黍螺对藻类多样性的影响 403

鱼类是河流食物网的关键种 405

概念讨论17.3 408

调查求证17：利用置信区间比较种群 408

17.4 互利共生关键种 409

清洁鱼是关键种 409

传播种子的互利共生者是关键种 410

概念讨论17.4 410

应用案例：人类改变食物网 410

第18章 初级生产量及能量流动 417

18.1 陆域初级生产模式 418

实际蒸散量和陆域初级生产量 418

土壤肥力与陆域初级生产量 420

概念讨论18.1 421

18.2 水域初级生产模式 421

模式与模型 421

全湖泊初级生产量实验 422

海洋初级生产量的全球模式 422

概念讨论18.2 424

18.3 消费者的影响 424

食鱼动物、食浮游生物动物与湖泊初级生产量 424

塞伦盖蒂草原中大型哺乳动物的食草与初级生产量 427

概念讨论18.3 428

调查求证18：利用t检验比较两个种群 428

18.4 营养级 429

生态系统的营养动态 429

温带落叶林的能量流动 430

概念讨论18.4 432

应用案例：利用稳定同位素分析追踪生态系统的能量流动 432

第19章 养分循环与固持 439

19.1 养分循环 440

磷循环 440

氮循环 441

碳循环 442

概念讨论19.1 443

19.2 分解速率 444

两个地中海林地生态系统内的分解作用 444

两个温带森林生态系统内的分解作用 445

水域生态系统中的分解作用 447

调查求证19：统计检验的假设 448

概念讨论19.2 449

19.3 生物与养分 449

溪流和湖泊中的养分循环 449

陆域生态系统的动物与养分循环 451

生态系统中的植物与养分动态 452

概念讨论19.3 454

19.4 干扰与养分 454

干扰与森林的养分损失 454

洪水与溪流的养分输出 455

概念讨论19.4 456

应用案例：改变水域和陆域生态系统 456

第20章 演替与稳定性 461

20.1 群落在演替过程中的变化 462

冰川湾的原生演替 462

温带森林的次生演替 463

岩岸潮间带生物群落的演替 464

溪流群落的演替 464

概念讨论20.1 466

20.2 生态系统在演替过程中的变化 466

冰川湾生态系统的变化 466

400万年的生态系统变化 466

干扰后养分固持作用的复原 468

演替和溪流生态系统的特征 470

概念讨论20.2 471

20.3 演替机制 472

促进模型 472

耐受模型 472

抑制模型 473

岩岸潮间带的演替机制 473

森林的演替机制 474

概念讨论20.3 476

20.4 生物群落与生态系统的稳定性 476

几个定义 476

公园禾草实验的经验 476

重复干扰和沙漠溪流的稳定性 478

调查求证20：样本中值的变异 479

概念讨论20.4 480

应用案例：利用重复摄影技术监测长期变化 480

第六篇 大尺度生态学 485

第21章 景观生态学 485

21.1 景观结构 486

俄亥俄州6处景观的结构 486

景观分形几何 488

概念讨论21.1 490

21.2 景观过程 490

景观结构与哺乳动物的扩散 490

栖息地斑块面积、隔离度与蝴蝶的种群密度 492

栖息地廊道与生物的移动 493

景观位置与湖水化学 493

调查求证21：利用秩和检验比较两个样本 495

概念讨论21.2 496

21.3 景观结构和景观变化的根源 496

地质过程、气候与景观结构 496

生物与景观结构 498

火灾与地中海型景观的结构 502

概念讨论21.3 503

应用案例：河流景观的恢复 503

第22章 地理生态学 509

22.1 面积、隔离度与物种丰富度 510

采样面积和物种数 510

岛屿面积与物种丰富度 510

岛屿隔离度与物种丰富度 512

概念讨论22.1 514

22.2 岛屿生物地理学平衡模型 514

岛屿的物种周转 514

岛屿生物地理学实验 515

新生岛屿的植物拓殖 516

变动岛屿面积 518

岛屿生物地理学的发展 518

概念讨论22.2 519

22.3 随纬度梯度变化的物种丰富度 519

面积和物种丰富度的纬度变异 521

大陆面积和物种丰富度 522

概念讨论22.3 523

22.4 历史差异与区域差异的影响 523

多样性的例外模式 523

历史解释和区域解释 524

概念讨论22.4 526

调查求证：再论样本大小 526

应用案例：全球定位系统、遥感技术和地理信息系统 527

第23章 全球生态学 533

23.1 全球系统 535

历史脉络 535

厄尔尼诺与拉尼娜 536

厄尔尼诺与海洋生物种群 537

厄尔尼诺与大盐湖 538

厄尔尼诺与澳大利亚陆域生物种群 539

概念讨论23.1 541

23.2 人类活动与全球氮循环 541

概念讨论23.2 542

23.3 土地覆盖的变化 542

热带森林砍伐 543

调查求证23：深入发掘已被发现的事物 545

概念讨论23.3 546

23.4 人类对大气组成的影响 546

臭氧层的破坏与恢复 548

未来 549

概念讨论23.4 550

应用案例：全球生态合作研究网络 550

附录 554

统计表 554

参考文献 558

出版后记 569

查看更多关于的内容