The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography

The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Princeton University Press
作者:Stephen P. Hubbell
出品人:
页数:448
译者:
出版时间:2001
价格:$52.50 / £33.95
装帧:8.5 x 5.5 x 1 inches
isbn号码:9788069102125
丛书系列:
图书标签:
  • ecology
  • 生物
  • 生态学
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  • neutral
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  • population dynamics
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具体描述

Despite its supreme importance and the threat of its global crash, biodiversity remains poorly understood both empirically and theoretically. This ambitious book presents a new, general neutral theory to explain the origin, maintenance, and loss of biodiversity in a biogeographic context.

Until now biogeography (the study of the geographic distribution of species) and biodiversity (the study of species richness and relative species abundance) have had largely disjunct intellectual histories. In this book, Stephen Hubbell develops a formal mathematical theory that unifies these two fields. When a speciation process is incorporated into Robert H. MacArthur and Edward O. Wilson's now classical theory of island biogeography, the generalized theory predicts the existence of a universal, dimensionless biodiversity number. In the theory, this fundamental biodiversity number, together with the migration or dispersal rate, completely determines the steady-state distribution of species richness and relative species abundance on local to large geographic spatial scales and short-term to evolutionary time scales.

Although neutral, Hubbell's theory is nevertheless able to generate many nonobvious, testable, and remarkably accurate quantitative predictions about biodiversity and biogeography. In many ways Hubbell's theory is the ecological analog to the neutral theory of genetic drift in genetics. The unified neutral theory of biogeography and biodiversity should stimulate research in new theoretical and empirical directions by ecologists, evolutionary biologists, and biogeographers.

Table of Contents:

Preface ix

1.MacArthur and Wilson's Radical Theory 3

2.On Current Theories of Relative Species Abundance 30

3.Dynamical Models of the Relative Abundance of Species 48

4.Local Community Dynamics under Ecological Drift 76

5.Metacommunity Dynamics and the Unified Theory 113

6.The Unified Theory and Dynamical Species-Area Relationships 152

7.Metapopulations and Biodiversity on the Metacommunity Landscape 202

8.Speciation, Phylogeny, and the Evolution of Metacommunity Biodiversity 231

9.Sampling, Parameter Estimation, and the Generality of the Unified Theory 281

10.Reconciling Dispersal-Assembly and Niche-Assembly Theories 319

Literature Cited 347

Index 371

好的,这是一本关于生态学、生物多样性与生物地理学主题的图书简介,内容详实,风格严谨,旨在全面介绍当前领域内的核心问题、理论框架与研究前沿,但不涉及您提到的特定书名《The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography》。 《生态系统动态与物种共存的复杂性:理论、模型与观测》 导论:理解生命之网的结构与功能 生物多样性是地球生命系统的核心特征,它不仅体现了地球历史演化的广度,也是支撑生态系统服务功能的基础。然而,物种如何在特定生境中得以维持、不同群落的结构如何形成、以及这些结构在时空尺度上的动态变化规律,仍然是生态学领域中最具挑战性的问题之一。本书旨在系统梳理和深入探讨驱动物种多样性与生物地理格局的复杂机制,超越单一的解释框架,侧重于整合不同尺度的生态学过程。 本书的出发点是对当前生态学理论的深刻反思。传统的生态学模型,无论是侧重于资源竞争的“竞争排斥”理论,还是强调环境异质性的“生境异质性”理论,在解释大规模、高物种丰富度的群落结构时,往往显得力不从心。我们看到,即便是高度相似的环境中,物种的丰富度也可能存在巨大的差异,这表明除了环境选择和物种固有特性外,随机过程、扩散限制以及历史因素可能扮演着更为关键的角色。 本书将结构化地剖析这些核心议题,内容涵盖从微观的物种相互作用到宏观的区域物种库动态,旨在为研究者提供一个全面、跨尺度的分析视角。 第一部分:物种共存的机制:从竞争到中性过程 第一章:竞争的极限与生态位理论的再审视 本章首先回顾了基于资源限制的竞争理论,特别是著名的竞争排斥原理(Competitive Exclusion Principle)。我们深入探讨了在有限资源条件下,物种如何通过生态位分化来避免直接竞争,实现共存(即“生态位共存”)。重点分析了资源维度、环境梯度和功能性状在塑造生态位空间中的作用。然而,本书也批判性地分析了传统生态位理论在解释热带雨林等高多样性区域的局限性,特别是当群落的物种丰富度远超可识别的生态位数量时,经典理论面临的困境。 第二章:空间异质性与格局形成 空间异质性是驱动生物多样性格局的重要力量。本章聚焦于不同尺度的空间异质性如何影响群落过程。我们探讨了空间异质性对捕食者-猎物关系、疾病传播以及物种扩散的影响。特别关注了“补丁模型”(Patch Dynamics)和“源-汇模型”(Source-Sink Dynamics)如何解释物种在异质景观中的分布与维持。我们将考察环境的物理结构(如地形、土壤)和生物结构(如群落自身构建的微气候)如何共同塑造物种的生存概率和相互作用强度。 第三章:随机过程的角色:漂移、扩散与灭绝 本部分转向研究那些不直接依赖于物种适应度的过程。我们详细阐述了随机过程,如物种的起源(演化或定殖)、随机灭绝和物种间的扩散限制在群落结构中的作用。本书讨论了“零模型”(Null Models)在检验观察到的生物地理格局中是否存在非随机过程的重要性。重点分析了低迁移率和高灭绝率如何导致局部群落的物种组成与区域物种库的差异,并探讨了“随机漂移”在小种群演化中的影响。 第二部分:生物地理学:物种分布的时空动态 第四章:岛屿生物地理学与尺度效应 岛屿生物地理学理论(IBT)是理解物种分布格局的基石。本章不仅回顾了经典模型,更侧重于将其拓展至现代景观生态学中的“大陆岛”(或称“景观斑块”)。我们分析了“扩散限制”和“灭绝速率”如何共同决定一个区域(无论是真正的岛屿还是被分割的栖息地)的物种丰富度。关键在于理解不同尺度的扩散能力如何影响物种在不同地理单元间的物质交换。 第五章:物种起源与扩散的耦合模型 物种的地理分布是起源(新物种的出现)和扩散(现有物种的扩张)共同作用的结果。本章引入了演化生物地理学(Evo-Biogeography)的观点,探讨了系统发育关系如何与地理分布联系起来。我们分析了不同时间尺度下,物种扩张的速度限制,以及地质事件(如造山运动、海平面变化)如何“冻结”或重塑了当前的生物地理格局。 第六章:宏生态学:规律的发现与普遍性 宏生态学致力于在跨尺度的背景下,寻找描述物种-环境关系的基本规律。本章考察了物种丰富度梯度(Species-Area Relationship, SAR)的理论基础、能量决定论(Energy Determinism)以及气候因素对物种地理分布的影响。本书强调,宏生态学的规律往往是自下而上的微观过程在宏观尺度上涌现的结果,因此必须将群落生态学与宏生态学建立起坚实的理论桥梁。 第三部分:整合框架与前沿研究 第七章:生态系统功能与物种功能多样性 物种数量本身并不能完全描述生态系统的状态。本章将焦点转向物种的功能性状(Functional Traits)。我们探讨了功能多样性(Functional Diversity)与生态系统功能(Ecosystem Functioning, EF)之间的关系,如生物量生产、营养循环效率等。分析了不同机制(竞争、中性、选择)如何通过影响功能性状的分布来塑造生态系统的服务能力。 第八章:连接不同尺度的理论:从局部到全球 本章是本书理论整合的核心。我们探讨了如何构建一个能够同时解释局部群落结构和全球生物地理格局的综合性框架。这涉及到如何将基于相互作用的群落模型(如Lotka-Volterra)与基于扩散和历史的区域模型(如IBT)进行数学上的对接。讨论了“生态位未充分利用”在不同尺度下的表现,以及如何利用现代空间统计工具(如贝叶斯方法)来检验这些跨尺度理论。 第九章:全球变化背景下的生物多样性预测 面对气候变化、栖息地破碎化和生物入侵的挑战,理解现有理论的鲁棒性至关重要。本章应用前述理论工具,预测物种分布将如何重塑。重点分析了物种响应速度(移动能力)与环境变化速度之间的失配,以及这种失配如何加速或减缓物种灭绝的风险。研究了栖息地网络理论在指导保护策略制定中的应用潜力。 结论:面向未来的生态学研究 本书最终强调,单一的理论无法完全解释自然界中观察到的生物多样性奇观。未来的生态学研究必须走向一个更具整合性的视角,将演化历史、随机过程、环境选择以及物种相互作用视为一个相互交织的复杂系统。通过严谨的数学建模、系统的实地观测和前沿的数据分析技术,我们才能更深入地理解生命之网的精妙构造及其应对未来变化的韧性。 目标读者: 生态学、生物地理学、保护生物学、环境科学领域的研究人员、研究生及高年级本科生。

作者简介

目录信息

读后感

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我是在一次学术会上碰到Hubbell先生的,他说话慢条斯理,带着浓浓的南方口音,但是你能感觉到他的自信和“野心”。 如同其他引起激烈争论的科学理论一样,中性理论起初四处碰壁,没有哪个杂志愿意发表他的文章,最后是因为他被邀请在一个有关珊瑚的国际会议上发言,而那个年会...

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我是在一次学术会上碰到Hubbell先生的,他说话慢条斯理,带着浓浓的南方口音,但是你能感觉到他的自信和“野心”。 如同其他引起激烈争论的科学理论一样,中性理论起初四处碰壁,没有哪个杂志愿意发表他的文章,最后是因为他被邀请在一个有关珊瑚的国际会议上发言,而那个年会...

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显然,这是一本经典的理论生态学著作。 但是,我想作为一个非生态学家写下这本书的评论,因为我认为这本书的价值已经超出了生态学领域,它可能是很多复杂系统的统计动力学行为的典范。 之所以这样评价,是因为该书提出了一种当前运用统计物理研究复杂系统的范式: 1、运用足够...  

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显然,这是一本经典的理论生态学著作。 但是,我想作为一个非生态学家写下这本书的评论,因为我认为这本书的价值已经超出了生态学领域,它可能是很多复杂系统的统计动力学行为的典范。 之所以这样评价,是因为该书提出了一种当前运用统计物理研究复杂系统的范式: 1、运用足够...  

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显然,这是一本经典的理论生态学著作。 但是,我想作为一个非生态学家写下这本书的评论,因为我认为这本书的价值已经超出了生态学领域,它可能是很多复杂系统的统计动力学行为的典范。 之所以这样评价,是因为该书提出了一种当前运用统计物理研究复杂系统的范式: 1、运用足够...  

用户评价

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在一次阅读一篇关于物种形成机制的学术论文时,作者援引了《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》作为支持其观点的关键文献。虽然我当时并没有深入研究这本书,但“统一”和“中性理论”这两个词组合在一起,让我对它产生了极大的兴趣。我一直对生物多样性形成的深层机制感到好奇,尤其是如何解释不同地区、不同尺度下物种丰富度的巨大差异。许多传统的解释,如环境梯度、竞争优势、生态位分化等,虽然在某些情况下有效,但总有难以解释的现象。比如,为什么一些看似没有特殊竞争优势的物种,却能在地理尺度上广泛传播并维持其种群?《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》似乎提供了一个全新的视角,它可能将物种之间的“中性”属性——即它们在某些关键生态过程中的相似性——作为理解大规模生物地理格局的基础。这是否意味着,物种的出现、灭绝和地理分布,在很大程度上是由一些随机事件和“中性”的个体过程所驱动的?我非常期待书中能够详细阐述这种“中性”的假设如何应用于解释物种的形成、扩散和灭绝,并最终如何构建一个统一的生物地理学理论。我希望这本书能提供一种全新的思维方式,帮助我理解那些在尺度上非常宏大、机制上又充满随机性的生物多样性模式。

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这本书的名字就足够吸引人——《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》。光是这几个词组合在一起,就足以勾起我对生态学领域深层奥秘的好奇心。我一直对物种的形成、分布以及它们如何相互作用以形成我们所见到的丰富多彩的生物圈感到着迷。从孩童时期对雨林中各种昆虫的观察,到后来在大学课堂上接触到“物种形成”和“谱系”等概念,我一直在寻找一个能够解释这一切背后宏大图景的理论框架。这本书的标题承诺了这样的统一性,这本身就极具吸引力。我很好奇,它是否真的能够将那些看似孤立的生物学现象——比如某些地区物种丰富度异常之高,而另一些地区却相对贫瘠;或者为什么某些物种在地理上分布广泛,而另一些则局限于一隅——纳入一个连贯的解释体系。我尤其关注“中性理论”这一部分,它是否意味着在物种形成和维持过程中,物种间的某些差异并不像我们通常认为的那样重要?如果是这样,那将是对我们传统生态学观念的一次颠覆,我对此既期待又充满疑问。我预想这本书会包含大量的数学模型和统计分析,这对我来说是个挑战,但我相信为了理解这些深刻的理论,必要的智力投入是值得的。我希望这本书不仅能提供理论上的解释,还能通过生动的案例研究,让我看到这些理论如何在现实世界的生态系统中得到体现。我非常期待能深入了解作者是如何构建这样一个宏伟的理论体系的,以及它对于我们理解和保护生物多样性有何启示。

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作为一名对生态学理论的严谨性和解释力有着极高追求的学生,我一直在寻找能够突破传统框架,提供全新洞见的著作。《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》这本书名,恰恰精准地击中了我的兴趣点。长期以来,我一直在思考,是什么力量驱动着地球上惊人的物种丰富度,以及这些物种又是如何分布在不同的地理区域的。传统的生态学理论,如竞争排斥原则、生态位分化理论等,虽然解释力很强,但有时却难以解释一些大规模的生物地理格局,或者需要引入过多的特异性假设。我希望《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》能够提供一种更普适、更基础的解释。我尤其好奇“中性理论”的内涵,它是否意味着在物种形成、生存和灭绝的过程中,存在着一些“中性”的、非选择性的力量在起着关键作用?例如,物种的出现和灭绝,是否在很大程度上是由随机的事件,如地理漂移、殖民成功率,或者个体层面的随机出生和死亡率差异所决定的?而这种“中性”的视角,又如何与“生物地理学”——这个强调空间、历史和扩散的学科——相结合,形成一个“统一”的理论框架,从而解释从局部到全球的物种分布模式?我期待这本书能够提供一套清晰的数学模型和逻辑推理,并能辅以严谨的实证数据来支持其观点,为我提供一种理解生态学和生物地理学的新范式。

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在我对生态学理论的学习过程中,一个反复出现的问题是:是什么在根本上驱动着物种的形成和维持,以及它们如何在地球上分布?我接触过许多经典的理论,如岛屿生物地理学、竞争理论、物种中性理论等等,但总感觉缺乏一个能够将所有这些分散的知识点串联起来的宏大叙事。《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》这个书名,恰恰承诺了这样一种“统一”。我对此非常好奇,它是否真的能将那些看似相互独立的生物学过程——从物种在区域内的形成和灭绝,到它们跨越地理障碍的扩散——纳入一个单一的、连贯的理论框架?我尤其关注“统一”和“中性”这两个关键词的结合。我理解“中性理论”可能指的是在生态和演化过程中,物种之间的许多差异可能并非决定性的,换句话说,物种的命运在很大程度上可能受到随机因素的影响。但是,如何将这种“中性”的观点,与“生物地理学”这一强调空间和历史的学科相结合,形成一个“统一”的理论,这让我感到非常兴奋。我迫切想知道,作者是如何将物种的随机过程与地球的地理历史联系起来,从而解释不同区域的物种丰富度和分布格局的。这本书的出版,对我来说,可能意味着一种理解生态学新范式的开始,一种能够超越传统“竞争”和“利基”框架的全新视角。

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我是在一次生态学研讨会上偶然听到有人提及这本书的。当时,演讲者在讨论物种丰富度梯度的问题,而《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》正是他引用的核心文献之一。从他简短的介绍中,我捕捉到了几个关键词:“中性”、“历史”、“随机性”。这立刻激起了我的兴趣。传统的生态学理论往往强调物种间的竞争、资源分配以及环境的决定性作用,试图解释为什么某些物种能成功,而另一些则会灭绝。然而,我一直觉得,在这些“确定性”因素之外,可能还存在着不那么显而易见、甚至可以说是“偶然”的因素在起着关键作用。这本书的名字暗示了这样一种可能性,即生物多样性的格局,在一定程度上,是由物种之间“中性”的属性,以及历史事件和随机过程共同塑造的。这是否意味着,物种的成功与否,并不完全取决于它们是否“更适应”或“更具竞争力”,而可能在很大程度上取决于它们在生命之初是否幸运地被“播种”到合适的地方,以及在漫长的演化过程中是否经历了不利的随机事件?我对此感到非常好奇,迫切想了解作者是如何将这些看似“非决定性”的因素融入一个强大的理论框架中的。我希望这本书能提供一种新的视角,让我重新审视我们对生态系统运作机制的理解,并可能为解决一些长期存在的生态学难题提供新的思路。

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我对生命演化的历史和生物地理的广袤格局一直怀有浓厚的兴趣。从早期对大陆漂移和物种分布关系的初步认识,到后来接触到进化生物学和生态学中的各种理论,我一直在寻找一个能够将这些零散的知识点串联起来,形成一个宏大且逻辑自洽的叙事。当我在学术文献中偶然看到《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》这本书时,我的内心涌起了一股强烈的期待。生物多样性的丰富程度以及物种在地球上的分布模式,这两个看似独立的研究领域,如果能被一个“统一”的理论所解释,那将是多么了不起的成就。而“中性理论”这个词,则让我联想到了一些关于随机性、概率以及物种在基本生存和繁殖能力上的相似性的讨论。我非常想知道,这本书将如何阐释“中性”在生物多样性和生物地理学中的作用。它是否意味着,许多我们观察到的物种分布模式,在很大程度上是由物种在演化过程中的随机漂移、生态位上的“中性”竞争,以及地理隔离所带来的不同演化路径所共同决定的?我迫切希望这本书能够提供一套严谨的理论框架,帮助我理解那些在地理尺度上极其宏大、在物种形成和灭绝过程中又充满随机性的复杂现象。

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在探索生物多样性如何形成以及物种如何在地球上分布的过程中,我接触到了许多不同的理论模型。其中,一些模型侧重于环境的决定性作用,强调生态位分化和资源竞争;另一些模型则更关注历史和随机性,认为物种的出现和消失在很大程度上是由偶然事件决定的。《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》这个书名,立刻吸引了我,因为它承诺了一个“统一”的视角,将生物多样性和生物地理学这两个既相关又独立的领域,通过一个“中性理论”联系起来。我非常好奇,这里的“中性”是指什么?它是否意味着,在某些基本的生态和演化过程中,物种之间的差异并没有我们想象的那么重要,而随机的事件(如漂移、突变、随机的出生和死亡)在塑造物种分布和多样性格局中扮演了关键角色?如果是这样,那么如何将这种“中性”的观点,与生物地理学中那些强调空间隔离、地理历史以及物种扩散能力的因素相结合,形成一个能够解释地球上大规模生物多样性模式的统一理论?我期待书中能够清晰地阐述其理论框架,提供严谨的数学模型,并通过实际的案例研究来验证其预测能力。这本书的价值,在我看来,将在于它能否提供一种更普适、更简洁的解释,来理解那些我们常常感到难以捉摸的生物多样性现象。

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在一次生态学相关的线上讲座中,主讲人反复提到了“中性理论”在解释大规模生物地理格局中的作用。尽管当时他并没有深入展开,但“中性”与“生物地理”的结合,以及其在解释“大规模”格局上的潜力,立刻吸引了我的注意力。我一直觉得,生态学的一些现象,用传统的“竞争排斥”或“利基分化”来解释,总感觉有些地方说不通,或者需要引入太多复杂的、难以证实的假设。例如,为什么在一些看起来环境相似的区域,物种丰富度却差异巨大?为什么有些看似“普通”的物种,却能在地理上广泛分布,甚至在竞争中占据优势?《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》这个书名,似乎提供了一种全新的视角。我猜想,这本书的核心可能在于,它将物种的生存和繁殖过程视为一种具有内在随机性的过程,而物种间的差异,在许多情况下,可能并不像我们直觉认为的那样决定性。这种“中性”的观点,是否意味着物种的出现和消失,在很大程度上取决于一些“概率性”的事件,比如迁徙、定殖的成功与否,或者仅仅是随机的出生和死亡率差异?我非常期待书中能够阐述这种“中性”的数学模型,以及如何通过这些模型来推导出宏观的生物地理学模式。我希望这本书能给我带来一种“豁然开朗”的感觉,让我能够从一个更根本、更普适的角度去理解物种分布和多样性的形成。

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一直以来,我对生态学领域中关于物种如何形成、分布以及维持其丰富度的问题充满好奇。我学习过许多经典的理论,例如物种-面积关系、岛屿生物地理学理论、以及强调物种间相互作用的竞争理论和捕食者-猎物模型。然而,我总觉得这些理论虽然各自解释了某些方面,却似乎缺乏一个能够统摄全局、解释更大尺度上生物多样性格局的宏大理论框架。《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》这个书名,正是我一直在寻找的那种“统一”的理论。我尤其对“中性理论”这一概念感到着迷。它是否意味着,在许多情况下,物种的生存和繁衍,其成功与否在很大程度上是由随机的事件决定的,而不是仅仅取决于它们是否“更适应”或“更具竞争力”?如果真是这样,那么这个理论将如何与“生物地理学”——这个强调空间和历史的学科——相结合,形成一个能够解释全球范围内的物种分布模式呢?我迫切想知道,作者是如何在理论上构建这种“中性”的假设,如何将其与物种的起源、分化、迁徙以及灭绝等过程联系起来,并最终如何推导出具有普遍性的生物地理学规律。我期待这本书能够提供一种全新的视角,让我能够更深入地理解地球生命史的宏观图景,以及物种多样性如何在时间和空间中演化。

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作为一个对生态学领域前沿研究充满热情的学生,我一直在寻找能够引领我深入理解生物多样性驱动因素的书籍。当我的导师向我推荐《生物多样性与生物地理学的统一中性理论》时,我立刻被这个极具野心的标题所吸引。生物多样性,这个人类社会面临的重大挑战之一,其背后蕴藏着无数复杂的机制,从微观的基因流动到宏观的地理隔离,每一个环节都至关重要。而生物地理学,更是将物种的分布与历史、环境和演化紧密联系起来。将这两者“统一”在一个“中性理论”之下,这本身就是一项极其艰巨的任务。我一直在思考,何谓“中性”?是说所有物种在生态位上是相似的,还是说它们在个体层面的生存和繁殖能力上存在着某种程度的随机性?我非常期待书中能够清晰地阐述“中性”的定义及其理论基础,并进一步解释它是如何与物种的形成、灭绝和地理扩散联系起来的。我尤其关注书中是否能提供一套能够预测物种在不同地理区域分布模式的框架,并且这种预测是否具有普遍性。我希望这本书不仅能让我掌握理论知识,更能启发我思考如何将这些理论应用于实际的保护工作中,比如预测气候变化对物种分布的影响,或者制定更有效的生物多样性保护策略。

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经典的基础书啊

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其实运气蛮重要的,我们常常对它视而不见。这本书给出了我一直在考虑的那些问题的答案。

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经典的基础书啊

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