本书汇集了许多世界级生态学家,讨论当今该领域面临的一系列最引人注目的开放性问题。既包含了生态学理论研究,如物种的分布、进化和共存,种群的密度、可变性和互惠主义以及生态群落和生态系统等,又包含了生态学应用研究,如生态学与医学、环境保护和自然资源管理等。这些文章旨在激发人们对生态学的新思考,以期能够为未来的学术发展提供更加广阔的前景。
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丛书序
前言
贡献者
第1部分 种群、变异性与尺度推绎
1 空间和时间中的生态学尺度推绎—显而易见的新工具? 3
1.1 视而不见的新工具 4
1.2 分布式实验网络 5
1.3 结论 9
致谢 10
参考文献 10
2 生物将如何应对复杂的新型环境? 15
2.1 将反应规范扩展到新空间 15
2.2 新型环境下的发育选择和适应性可塑响应 17
2.3 开放式问题 19
参考文献 20
3 变异明晰的生态学—多尺度变异性后果的整体论研究诉求 24
3.1 变异尺度和类型的分类方法 26
3.2 变异影响生态过程的一些现有机制 30
3.3 整合多种变异形式与目标过程的动因 35
3.4 结论:迈向理解多尺度与多类型变异相互作用及其对生态过程影响的下一步 37
参考文献 38
4 为什么基因型内变异持续存在? 43
4.1 基因型内变异证据 43
4.2 适应性解释 45
4.3 探讨基因型内变异的适应性基础 47
4.4 开放式的问题 49
4.5 结论 50
参考文献 51
5 复杂生命周期物种的种群动态 54
5.1 具有复杂生命周期的虫媒传播疾病 55
5.2 下一代矩阵 56
5.3 塞伦盖蒂平原的绦虫 57
5.4 复杂生命周期中的演化 62
参考文献 63
6 种群密度由何决定? 65
注释 69
参考文献 72
第2部分 种群生物学与个体生态学
7 生态学中被忽视的问题—相互依存与互利共生 77
7.1 这种忽视的起源 77
7.2 为什么被忽视? 81
7.3 该怎么做? 83
7.4 结论 86
参考文献 87
8 生态学“镜中奇遇”—停止突变的生态后果会是什么? 90
8.1 科学家在做什么? 90
8.2 关闭体细胞突变:这将会怎样? 93
8.3 有害突变的生态影响 95
8.4 现在,讨论有益突变 98
致谢 99
注释 100
参考文献 100
9 基于个体数据的缺乏阻碍了生态学和进化论 106
出生、死亡和运动 107
参考文献 112
10 温带和热带鸟类有不同的交配系统吗? 114
10.1 新大陆温带和热带鸣禽的配偶外交配 115
10.2 未来的方向 120
致谢 121
参考文献 121
11 叶片的结构与功能 124
11.1 叶柄的长度和叶片的形状真的重要吗? 129
11.2 叶片氮浓度的种间差异是否有助于物种丰富度的维持? 131
11.3 理解全球叶经济谱 132
11.4 叶片寿命较长的物种最大瞬时光合速率较低的原因 133
11.5 叶片扩展过程中的韧性发展 134
11.6 结论 135
致谢 136
参考文献 136
第3部分 共 存
12 物种共存的维度 143
12.1 物种共存的空间尺度 145
12.2 物种共存的时间尺度 147
12.3 物种共存所需的交互作用复杂性 149
12.4 实证进展 151
12.5 结论 153
致谢 153
参考文献 154
13 演化、物种形成和持久性悖论 157
13.1 物种形成与持久性 159
13.2 物种迁移与持久性 159
13.3 食物网中的权衡与持久性 161
13.4 简单的模型,复杂的结果 163
13.5 普遍的食物网权衡? 166
13.6 结论 168
参考文献 169
14 什么是物种丰富度分布? 172
14.1 这个模式的历史 174
14.2 从个体到物种动态 177
14.3 SRD作为SAD的一个可观察量 178
14.4 结语 179
致谢 180
参考文献 180
15 一体两面—病原菌种群与生态群落的高度非中性多样性与高维性状空间 183
15.1 疟疾种群的抗原多样性 185
15.2 高维性状空间与非中性组装 188
致谢 190
参考文献 190
第4部分 生态群落与生态系统
16 跨组织层次的生长是如何被调节的? 195
16.1 二分法和悖论 196
16.2 生长曲线的普适性 198
16.3 从胚胎到生态系统的相似标度 201
16.4 次指数生长的稳定性 203
16.5 重述 206
参考文献 207
17 生态系统—是超级有机体,还是个体的集合? 209
致谢 214
参考文献 214
18 解析食物网 216
18.1 了解野生消费者实际吃什么的障碍 216
18.2 隐存多样性和分类学上的不精确性
加剧了食物网分析的挑战 219
18.3 新瓶装旧酒 222
18.4 生态法医学:利用分子方法的进展 224
参考文献 225
19 是什么决定了藤本植物(木质藤本)的多度? 231
19.1 受藤本植物侵染树木的比例 233
19.2 单株树木内藤本植物负荷 239
19.3 藤本植物主导的低冠层状态在景观中的比例 244
19.4 讨论 246
致谢 250
参考文献 251
20 我们脚下的世界—使土壤生物多样性和生态系统功能成为环境政策的核心 255
20.1 关于生物多样性和生态系统功能的假说 255
20.2 土壤是栖息地 256
20.3 我们需要更多地了解物种及其功能作用 257
20.4 关于单个物种或其博物学和宿主的信息是可获得的 258
20.5 下一步走向何方? 259
20.6 结语 261
致谢 262
参考文献 262
第5部分 生态学与健康
21 生态学与医药 269
21.1 巨大的挑战 269
21.2 生态学的挑战 270
21.3 竞争 272
21.4 尾声 274
致谢 274
参考文献 274
22 治愈疾病的六个楔子 277
22.1 神奇的魔法弹(灵丹妙药) 278
22.2 治愈疾病是一个生态问题 279
22.3 疾病生态系统 280
22.4 BEA逃逸 282
22.5 一个简单标准 282
22.6 拯救与释放 284
22.7 战胜疾病的生态和进化方面的楔子 285
22.8 更大的群落 289
22.9 结论 290
致谢 290
注释 290
参考文献 290
第6部分 保护生物学与自然资源管理
23 集体合作—从生态共同体到全球治理及其回溯 299
参考文献 303
24 坚守信念—论构建超大型陆地与海洋保护区的必要性及其实证依据 306
24.1 引言 306
24.2 超大型保护区为何可行 308
24.3 当代大型保护区面临的挑战 311
24.4 保护区执法管理 316
24.5 亟须行动:超大型保护区建设刻不容缓 317
24.6 宏观构想 320
致谢 320
参考文献 320
25 自然生态系统中生物多样性如何关联生态系统功能? 326
25.1 我们从生物多样性-生态系统功能实验中能了解到什么 327
25.2 我们从真实世界的生物多样性-生态系统功能研究中能了解到什么 327
25.3 五个尚未解决的问题 328
致谢 336
注释 337
参考文献 337
第7部分 最终思考
26 解答重要问题的科学运行模式 343
26.1 人才培养 343
26.2 可重复性 345
26.3 资金 348
26.4 数据流与整合 349
26.5 出版 350
26.6 科学评价指标 352
26.7 结论 355
参考文献 356
27 走向巨大 359
参考文献 363
译后记 365