Environmental Biology of Agaves and Cacti pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Park S. Nobel

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2003-10-16

价格:USD 65.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780521543347

丛书系列:

图书标签:

Agaves
Cacti
Plant Biology
Desert Ecology
Xerophytes
Succulents
Arid Environments
Botany
Conservation
Plant Physiology

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具体描述

The Environmental Biology of Agaves and Cacti constitutes the first comprehensive review of how these two interesting and economically important desert succulent taxa respond, in what turn out to be remarkably similar ways, to specific environmental factors such as water, temperature, photosynthetically active radiation, and nutrients, which affect the exchange of carbon dioxide and water vapor with the environment. Park Nobel first summarizes early environmental research as well as the many ethnobotanical uses of agaves and cacti. He then develops the main themes by considering the three most studied species in detail. Much of the relevant research has been carried out in his own laboratory since the mid-1970s. The book's clear style, many photographs and line drawings, and comprehensive data summaries make it accessible to professionals and interested laypeople alike. Every scientific term is defined the first time it is used. Agaves and cacti are shown to be highly productive compared to other plant groups, and this productivity helps account for their many uses for beverages, food, and animal fodder. Plant ecologists and physiologists, agronomists, environmental biologists, modelers, ethnobotanists, students, amateur succulent enthusiasts, and those responsible for land use and agricultural policy in arid and semiarid regions will all find this book an invaluable resource.

《植物的生命密码：隐秘的适应策略与进化史诗》本书将带领读者踏上一段探寻植物世界奥秘的旅程，深入剖析植物生命体那令人惊叹的适应能力，以及它们在漫长进化史中谱写的壮丽史诗。我们将聚焦那些在极端环境中生存繁衍、以独特方式应对挑战的植物类群，揭示它们体内蕴藏的生命密码，以及这些密码如何塑造了植物的多样性与韧性。第一部分：生命的韧性——应对极端环境的生存智慧地球是一个充满挑战的星球，从酷热干旱的沙漠到严寒酷暑的高原，从潮湿的雨林到贫瘠的盐碱地，生命总能找到生存的缝隙。本书的第一部分将聚焦植物如何在这些极端环境中发展出令人难以置信的生存智慧。沙漠的生存法则：干旱与高温的终极挑战我们将深入探讨植物如何适应缺水的环境。这包括对形态结构的精细调控，例如肥厚的叶片（储水组织）、发达的根系（捕捉微弱水源）、以及减少蒸腾作用的特殊表皮蜡质层、绒毛或刺。我们将解析CAM（景天酸代谢）光合作用这一神奇的生理机制，它允许植物在夜间吸收二氧化碳，减少白天蒸腾失水，这是许多耐旱植物生存的关键。此外，还会介绍那些能够短暂休眠、等待雨季来临的植物，以及它们如何通过种子中的休眠机制来跨越漫长的干旱期。我们将从分子生物学的角度，揭示植物细胞内渗透调节物质的合成，以及抗氧化酶的活化，这些都是植物在极端干旱和高温胁迫下保护自身细胞免受损伤的重要手段。盐碱地的“净化者”：适应高盐环境的化学武器盐碱地对大多数植物来说是生命的禁区，但总有那么一些“勇士”能够在此扎根。我们将研究这些植物如何应对土壤中过高的盐分。它们的策略多种多样：有些植物通过特殊的根系结构，主动限制钠离子等有害离子的吸收；有些则拥有能够将过量盐分“储存”在特定细胞器（如液泡）中的能力，从而保护细胞质中的酶系统正常运作；还有些植物更是进化出了“排盐”机制，它们将盐分分泌到叶片表面，然后随着叶片的脱落而排出体外，这类植物也被称为“盐生植物”。我们将探讨它们在离子转运蛋白、抗氧化系统和次生代谢产物方面的特殊适应，以及这些机制如何在生理和分子层面协同作用。高寒地区的“不屈者”：抵御严寒与紫外线的防御体系高海拔地区和极地环境同样充满挑战，极低的温度、强烈的紫外线辐射以及短暂的生长季节，都考验着植物的生存极限。我们将研究这些植物如何在寒冷中保持活力，例如通过积累低分子量的糖类和蛋白质来降低细胞冰点，以及发展出特殊的抗冻蛋白。它们如何应对强烈的紫外线辐射，例如合成具有吸收紫外线功能的次生代谢产物（如类黄酮），以及如何优化光合作用系统以适应短而剧烈的生长季。我们还会关注它们为了快速完成生命周期而采取的生长对策，例如低矮的匍匐生长形态，以减少风蚀和寒冷的影响。水生与半水生环境的“双重奏”：适应水陆两栖的生命节律生活在水边或水中的植物，同样面临着独特的环境压力，如氧气供应不足、光照条件变化以及水流的物理作用。我们将探索水生植物如何适应水下的生活，例如发达的通气组织（aerenchyma），为根部提供氧气；以及叶片形状的改变，以减少水流的阻力。半水生植物则需要兼顾水陆两种环境，它们的根系和地上部分会在不同程度上适应不同的水文条件，这种适应性也体现在其生理和生化机制上，例如对不同光照强度和二氧化碳浓度的响应。第二部分：生命的进化——适应的驱动力与物种的演化植物的适应性并非一蹴而就，而是经过漫长岁月的自然选择与进化驱动的结晶。本部分将深入探讨植物进化的驱动力，以及它们如何通过基因组的变异、生态位的分化以及物种间的相互作用，最终演化出令人惊叹的多样性。环境选择的“炼金术”：自然选择与遗传变异我们将审视自然选择在植物进化中的核心作用。哪些环境压力最能塑造植物的性状？例如，是捕食者的存在，还是传粉者的选择，或是资源的可获得性？我们还将探讨遗传变异的来源，包括点突变、染色体畸变以及基因重组，这些是进化发生的基础。特别地，我们将关注基因重复和基因丢失如何影响植物的适应性状，以及基因流（gene flow）在不同种群之间传递有利变异的作用。 “新物种”的诞生：隔离机制与生殖隔离新物种的形成是进化中最激动人心的过程之一。我们将解析植物形成新物种的关键因素——隔离。地理隔离、生殖隔离（包括花期差异、传粉者偏好、配子不相容以及杂交不育）是植物物种形成的重要机制。我们将通过具体的案例，展示这些隔离机制如何阻止不同种群之间的基因交流，从而导致新物种的独立进化。生态分化，即植物在不同生态位上逐渐形成不同的适应性状，也是驱动物种形成的重要力量。 “合作与竞争”的交响曲：物种间的协同进化植物并非孤立存在，它们与环境中的其他生物（包括动物、真菌、细菌甚至其他植物）之间存在着错综复杂的相互作用。我们将深入探讨这些相互作用如何驱动协同进化。例如，植物与传粉者之间的协同进化，形成了各种精美的花朵结构和花粉传递机制；植物与种子传播者之间的关系，促成了果实的色彩、气味和营养成分的演变；而植物与食草动物之间的“军备竞赛”，则催生了植物产生各种防御性化合物。基因组的“秘密武器”：植物基因组进化与功能演变近年来，基因组学的发展为我们理解植物进化提供了前所未有的视角。我们将探讨植物基因组的大小、结构和动态变化。例如，全基因组加倍（whole-genome duplication）是如何在植物进化史上扮演重要角色的，它为新基因的产生和功能的获得提供了“原材料”。我们还将关注基因家族的扩张与收缩，以及它们如何导致植物适应性状的快速改变。通过比较基因组学，我们可以追溯不同植物类群的亲缘关系，并推断出关键进化事件发生的时间和过程。 “地理迁移”的足迹：植物的迁徙与分布植物的分布格局是其进化史和环境适应性的直观体现。我们将探讨影响植物地理分布的因素，包括地质历史、气候变化、地理障碍以及人类活动。我们将分析植物是如何通过种子传播、风力、水流或动物迁移等方式进行地理扩张的。同时，我们也会关注那些因环境改变而导致分布范围萎缩甚至灭绝的植物，以及它们所面临的保护挑战。第三部分：生命的未来——可持续发展与环境保护的视角在认识到植物生命力的顽强与进化的奇妙之后，本书的最后一篇将目光投向当下与未来。面对日益严峻的环境挑战和人类活动带来的影响，理解植物的生命密码对于实现可持续发展和有效环境保护至关重要。 “绿色屏障”的价值：生态系统服务与生物多样性植物不仅仅是美丽的生命形式，它们构成了地球生态系统的基石，为人类和其他生物提供了不可或缺的生态系统服务。我们将阐述植物在调节气候、涵养水源、防止水土流失、净化空气、维持土壤肥力等方面的重要作用。生物多样性是这些生态系统服务的基础，我们将强调保护植物多样性就是保护我们赖以生存的家园。 “基因宝库”的潜力：植物资源与可持续利用植物是人类重要的资源来源，从食物、医药到建筑材料和生物燃料，都离不开植物的贡献。我们将探讨如何以可持续的方式利用这些宝贵的植物资源，避免过度开发和破坏。特别地，我们将关注那些尚未被充分认识的植物潜力，以及基因工程和生物技术在提升植物产量、抗逆性和营养价值方面的应用前景。 “绿色守护者”的使命：保护濒危植物与恢复生态许多植物物种正面临灭绝的威胁，它们的消失不仅是物种的损失，更是对生态系统稳定性的严重打击。我们将介绍濒危植物的保护现状，以及现有的保护策略，包括就地保护（habitat conservation）和迁地保护（ex-situ conservation）。我们还将探讨生态恢复（ecological restoration）的技术和实践，如何通过种植本地植物来修复退化的生态系统，重建生物多样性。 “人与自然”的和谐：伦理与责任最终，对植物生命密码的探索，是对我们自身在地球上角色的一次深刻反思。我们将探讨人与自然和谐相处的基本原则，以及我们在保护植物和维护生态平衡方面所肩负的伦理责任。理解植物的生命力，敬畏自然的智慧，是迈向可持续未来的重要一步。本书将以严谨的科学态度，结合生动的案例和最新的研究进展，力求以引人入胜的方式，带领读者领略植物世界那深邃而迷人的生命景象，感受生命进化的伟大力量，并激发我们对自然界更深层次的思考与关爱。