具体描述
《阶段结构种群生物模型与研究》系统介绍了基本阶段结构模型、复杂环境下的单种群阶段结构模型、阶段结构的种群竞争模型、资源—消费者系统、具有空间扩散的阶段结构模型等方面的研究以及其他一些新型阶段结构模型方面所取得的主要成果等。《阶段结构种群生物模型与研究》的特点是注重对数学模型相应的生物背景及其建模方法的介绍，注重分析数学模型和数值分析结果在理论和生物上的意义。
《阶段结构种群生物模型与研究》可供从事理论生物学、理论流行病学研究者，具有一定数学基础的生态学研究工作者以及应用数学研究丁作者阅读，也可供生物数学方向的研究生和从事相关研究工作的人员学习、参考，其中部分内容也可作为有关专业高年级本科生的选修教材。
寂静之歌：深海热液口生态系统研究 引言 在地球的深海，那里阳光永恒缺席，水温高达数百摄氏度，压力足以压碎钢铁，生命似乎绝无可能存在。然而，在被称为深海热液喷口的海底裂隙处，一个截然不同、充满活力的生物圈蓬勃发展。这些环境是地球上最极端的生态系统之一，它们挑战了我们对生命所需条件的传统认知。本书《寂静之歌：深海热液口生态系统研究》旨在全面深入地探索这些独特的、依赖化学能而非光合作用的奇特世界。 本书不仅是一部生态学著作，更是一次对生命韧性与适应性的史诗般探索。我们将沿着海底扩张中心那些冒着滚滚热流的“黑烟囱”和“白烟囱”蜿蜒前行，揭示生活在这些极端条件下的生物群落的复杂结构、惊人的生理机制以及它们在地球生物地球化学循环中所扮演的关键角色。 第一章：深海的边界与热液口的形成 本章将首先为读者构建深海热液口所处的物理和地质背景。我们将考察洋中脊的构造活动，解释板块构造如何驱动地壳裂开，使海水渗入地幔，吸收矿物质并被加热。重点阐述热液循环的机制——从低温海水渗入到高温流体上升的整个过程。我们将详细描述不同类型的热液喷口，如富含硫化物的“黑烟囱”和富含硫酸盐的“白烟囱”，分析它们喷出流体的化学成分（包括硫化氢、甲烷、氢气和重金属）及其对周围环境温度和pH值的剧烈影响。理解这些地质过程是理解生态系统如何建立的基础。 第二章：化能合成：生命的基石 与地球表面依赖太阳光能的生态系统截然不同，热液口生态系统是建立在“化能合成”这一基本生命过程之上的。本章将深入剖析驱动这一独特食物网的化学反应。核心是硫氧化细菌和古菌，它们利用从热液中喷出的硫化氢作为电子供体，将二氧化碳转化为有机物。我们将详细考察参与硫、甲烷和铁氧化的关键微生物群落的生化途径，并比较不同热液口中优势化能合成代谢的差异。此外，本章还将探讨在极端温度梯度下，微生物如何维持细胞结构和酶活性的分子生物学机制。 第三章：共生体的精妙设计 热液口生态系统的标志性特征是那些体型巨大、寿命长且无需口器的生物体，如巨型管虫（Riftia pachyptila）和双壳类。本章专注于这些宏观生物与细菌之间的极端共生关系。我们将详细解析管虫体内名为“组织体”（Trophosome）的器官，这是一个充满化能合成细菌的“活体农场”。研究内容包括：管虫的血红蛋白如何高效地在有毒的硫化氢和氧气之间进行运输，同时保护宿主不受毒害；共生细菌如何将硫化物转化为宿主可利用的营养物质；以及这种共生关系在进化史上的地位。此外，我们也将讨论与甲烷和氢气相关的共生体系。 第四章：生物群落的结构与多样性 本章将系统地描绘热液口生态系统中生物群落的垂直和水平结构。我们将考察从喷口中心的高温区到外围低温冷泉区的生物带分布。重点关注关键的初级消费者（如特定的甲壳类、蠕虫和蜗牛）如何利用初级生产者（细菌或共生体）的产物，以及它们如何应对高浓度重金属污染。我们将运用最新的分子生物学技术（如16S rRNA测序和宏基因组学）来评估这些群落的物种组成和遗传多样性。特别会讨论“热液口特有种”（Endemic Species）的形成机制及其与周边深海环境的生物地理学联系。 第五章：极端环境下的生理适应 生活在持续高温、高压和高毒性环境中的生物，必然发展出非凡的生理和分子适应机制。本章将聚焦于这些生物的极端适应性。讨论内容包括： 1. 耐热性（Thermophily）： 极端古菌和细菌如何通过增强分子间相互作用、改变膜脂组成和优化蛋白质折叠来抵抗热变性。 2. 高压适应（Barophily）： 探讨生物体如何通过调节细胞膜的流动性和代谢速率来应对数以百计的大气压。 3. 解毒机制： 对硫化物和重金属（如铜、锌）的快速代谢、螯合或外排系统。 这些生理学研究不仅揭示了生命在地球上的极限，也为理解生命起源和外星生命探索提供了重要的模型。 第六章：热液口生态系统的动态性与时空变化 热液口并非永恒的绿洲，它们是地质活动短暂的产物。本章研究这些生态系统的时空变异性。我们将探讨喷口活动（“生命期”）的生命周期，从新喷口的形成、群落的快速建立、成熟到最终的衰亡和冷却。对比“活跃热液口”与“失活热液口”（如冷泉或残骸区）的生态恢复过程。利用长期监测数据，分析水热流速、化学梯度和生物群落结构之间的耦合关系，揭示哪些因素限制了这些生态系统的持续性。 第七章：全球影响与未来展望 最后，本章将把视野扩展到更广阔的背景中。热液口生态系统在驱动全球碳、硫和氮循环中扮演的角色至关重要，它们是地球深层生物圈的重要组成部分。此外，鉴于其独特的化学能驱动模式，它们被视为地球生命起源的潜在栖息地。我们将讨论深海采矿对这些脆弱生态系统可能带来的威胁，以及保护深海生物多样性的伦理和科学必要性。本书最后展望了利用深海微生物酶在生物技术领域的前景。 结语 《寂静之歌》通过严谨的科学考察和生动的描述，带领读者深入了解地球上最迷人也最不为人知的生态系统之一。它不仅是对现有知识的总结，更是对未来探索的号召，激发人们对生命在极端条件下适应能力和潜能的持久好奇。
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