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出版者:Wiley-Blackwell

作者:Colin R. Townsend

出品人:

页数:532

译者:

出版时间:2008-03-03

价格:£ 34.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781405156585

丛书系列:

图书标签:

生态学
环境科学
生物学
生态系统
生物多样性
环境保护
生态学原理
自然科学
科学研究
生态学基础

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具体描述

This textbook presents introductory ecology in an accessible, state-of-the-art format designed to cultivate the novice student's understanding of, and fascination with, the natural world. In a concise, engaging style, this text outlines the essential principles of ecology from the theoretical fundamentals to their practical applications. Full color artwork, simple pedagogical features, and a wide range of carefully-chosen examples make this book an ideal introduction to ecology for students at all levels. The third edition of this successful text is much more than a simple update, reflecting the vibrancy of the field. With hundreds of new examples, it contains for the first time a separate chapter on evolutionary ecology, with all other chapters, especially those on applied aspects, having been extensively revised and re-written. The new edition also features new artwork and an enhanced design, making this book as attractive as it is up-to-date and relevant. Outstanding features of the third edition of Essentials of Ecology include: Dedicated website - available at www.blackwellpublishing.com/townsend , featuring study resources and web research questions Key Concepts - summarized at the beginning of each chapter History boxes outlining key landmarks in the development of ecology Quantitative boxes - allowing mathematical aspects of ecology to be explained clearly without interrupting the flow of the text Topical ECOncerns boxes - highlighting ethical, social and political questions in ecology Review questions - included at the end of each chapter

好的，这是一本名为《Essentials of Ecology》的书籍的详细内容简介，但不包含任何关于“Essentials of Ecology”这本书本身的介绍，而是完全围绕其假定内容之外的生态学领域知识展开的。 --- 《大洋深处的寂静与喧嚣：极端环境生物多样性与适应机制研究》导言：超越光合作用的生命疆域地球上超过百分之七十的面积被海洋覆盖，而海洋的绝大部分——深海——是一个被黑暗、高压和低温统治的极端世界。长期以来，我们对生命的理解似乎总是围绕着阳光、温和的气候和丰富的营养展开。然而，海洋深处和海底热液喷口、冷泉、以及深层沉积物中，生命以一种令人惊叹的韧性存在着。本书旨在深入探讨这些极端环境下的生态学原理，揭示生命如何突破传统生物学范畴，构建起独特的生物群落和复杂的生态系统。我们将从基础的物理化学环境入手，剖析深海环境的极端特性：从海平面以下数千米的静水压力（每增加十米增加一个大气压），到常年接近冰点的水温，再到完全缺乏光照的永恒黑暗。这些物理限制如何塑造了生活于此的生物的生理结构和行为模式，是本书探讨的核心议题之一。第一部分：深渊的生命基石——化能合成与微生物生态学在缺乏光能的深海，能量流动的基石不再是植物的光合作用，而是化能合成（Chemosynthesis）。本书的开篇部分将详细介绍这一“替代性”的初级生产过程。 1.1 热液喷口生态系统：地球的“生命熔炉” 海底热液喷口，如同海底的火山，喷涌出富含硫化物、甲烷和重金属的超热流体。我们详细考察了以硫氧化细菌和古菌为代表的化能自养生物如何利用这些化学物质，将无机物转化为有机质，支撑起一个高度密集的生物群落。硫代谢途径的精妙调控：研究不同物种如何竞争或共生于不同的硫化物梯度中。我们分析了极端耐热的古菌群落在高温区（超过100°C）的基因组适应性，以及它们如何维持蛋白质的稳定性和酶的活性。巨型管虫的共生奇迹：对伶盗虫科（Riftia pachyptila）等标志性物种的解剖学和分子生物学分析，揭示了其体内巨大的滋养体（Trophosome）如何容纳数百万计的共生细菌。深入探讨了宿主如何通过特化的血红蛋白（含有超高亲和力的氧气结合位点和硫化氢结合位点）来同时运输氧化剂和还原剂给共生体，并在不中毒的情况下完成化学反应。 1.2 冷泉生态系统：缓慢而持久的能量来源与热液喷口的爆发性能量释放不同，冷泉（Cold Seeps）的能量释放是缓慢、持续的渗漏。本书对比了冷泉与热液系统的生态学差异。甲烷的命运：甲烷氧化菌在冷泉生态中扮演关键角色。我们分析了厌氧甲烷氧化（AOM）过程在沉积物深处如何有效地截留甲烷，防止其进入大气层，并探讨了甲烷渗漏对底栖生物群落结构（如双壳类、蠕虫）的长期影响。碳酸盐岩的形成：考察了微生物活动如何驱动海底沉积物中碳酸盐的沉淀，形成独特的“冷泉礁石”，这些结构本身又为新的生物群落提供了栖息地。第二部分：深海的结构与功能——生物地理学与捕食链的重构深海环境的物理隔离性（海山、深海平原、海沟）导致了独特的生物地理分布模式。本部分聚焦于深海生物的移动性、物种起源和复杂的食物网结构。 2.1 海沟生态学：极端压力下的生命极限马里亚纳海沟（Mariana Trench）等超深渊区域（Hadal Zone，>6000米）是地球上压力最大的生物栖息地。压力适应机制：重点研究了深海生物细胞膜脂质组成的变化（增加不饱和脂肪酸以保持流动性）以及细胞内渗透调节物质（如TMAO，三甲胺氧化物）的积累，用以稳定蛋白质结构，对抗静水压力带来的去折叠效应。深渊食物的来源：探讨了“海洋雪”（Marine Snow）的沉降速率与深渊生物群落密度之间的关系，并分析了来自上层水体死亡生物体（如鲸落 Whale Fall）事件对局部生物多样性的短期和长期影响。 2.2 深海捕食者与生物间相互作用在能量稀疏的环境中，捕食行为必须高度高效。生物发光的应用：详细分析了深海鱼类、甲壳类和头足类如何利用生物发光进行伪装（反照明）、引诱猎物或物种间通讯。我们对比了“红光陷阱”和“闪光干扰”等捕食策略的进化收益。 “慢生活”的生态学：许多深海生物表现出极慢的新陈代谢速率、漫长的生命周期和晚熟的繁殖特性。本书探讨了这种“慢生命策略”如何适应低能量输入环境，以及其对种群恢复力的影响。第三部分：深海生态系统服务与人类干预随着深海采矿、深海拖网渔业和深海基础设施建设的推进，人类活动对这些脆弱生态系统的影响日益显著。 3.1 深海采矿的生态足迹考察了对富含锰结核、富钴结壳和硫化物矿床的勘探与开采活动可能造成的直接和间接影响。沉积物扰动与羽流扩散：分析了采矿作业扬起的沉积物羽流如何覆盖底栖生物，阻碍滤食性动物的摄食，并影响水体中溶解氧和营养盐的分布。恢复力的评估：基于热液喷口和冷泉生态系统的长期监测数据，评估这些高度特化的、形成速度极慢的生态系统在遭受干扰后的恢复潜力——通常认为其恢复时间跨度可达数十年乃至数百年。 3.2 科学保护与未来挑战本书最后一部分展望了深海生态学研究的前沿方向，包括深海微生物基因组学的应用、深海生物多样性热点区域的识别与划定，以及建立具有科学代表性的深海保护区（MPAs）的必要性。强调了在技术持续进步的背景下，平衡资源开发与生态保护的伦理和科学框架的重要性。 --- 本书的特点：本书超越了传统生态学对温带陆地和浅海环境的侧重，聚焦于地球上最广阔、最神秘的生物疆域——海洋深处。它结合了微生物生态学、生物地球化学、极端生物学和保护生物学的最新研究成果，为读者构建了一个关于生命适应性与系统韧性的全面视角。读者将领略到，在看似荒芜的深渊之下，生命以何种复杂、精妙且坚韧的方式，持续演化与繁荣。