系统生态学导论 [Introduction to Systems Ecology]

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[丹] 约恩森 著,陆健健 译
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出版社: 高等教育出版社
ISBN:9787040370799
版次:1
商品编码:11211834
包装:平装
外文名称:Introduction to Systems Ecology
开本:16开
出版时间:2013-03-01
用纸:胶版纸
页数:272
字数:330000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《系统生态学导论》可能是一本介绍具有实际应用意义的生态系统理论的教科书,将帮助读者理解生态系统是如何运作的,以及系统是如何对扰动产生响应的。《系统生态学导论》通过大量的实例和图解来阐述如何运用理论来解释观测结果、开展定量计算以及进行预测。
  在《系统生态学导论》中,作者Sven Erik Jorgensen在试图将热力学、生物化学、层级结构和网络理论整合为一个整体的系统生态学理论上迈出了探索的第一步。《系统生态学导论》的第一部分介绍了热力学定律和生物体的基本生物化学特性,以及这些定律和特性是如何约束生态系统的。当然,生态系统为了生长和发育也会设法突破这些约束,因此《系统生态学导论》的第二部分讨论了确保生态系统得以生长、发育和生存的七条基本性质。
  这本适时推出的教科书也关注了系统生态学理论在综合环境管理上是如何应用的,尤其是在生态建模、生态工程以及选用合适的生态指标进行生态系统健康评估等方面。鉴于在上述领域依然有很大的提升空间,这也将鼓励生态学家发展出一套更完善的、具有更广泛应用价值的生态系统理论。

作者简介

  Sven Erik Jorgensen,是丹麦哥本哈根大学环境化学教授,葡萄牙科英布拉大学和坦桑尼亚达累斯萨拉姆大学荣誉博士;自1975年《生态模型》(Ecological Modelling)杂志开办之时起至2009年,担任该杂志主编。2004年,Jorgensen博士荣获斯德哥尔摩水奖和普利高津奖等著名国际奖项,2005年被中国科学院评选为“爱因斯坦讲席教授”,2007年荣获帕斯卡奖并当选为欧洲科学院院士!Jorgensen教授迄今已撰写论文约350篇,编著书籍64部,并应邀在全球各地开设生态模型、生态系统理论与生态工程讲座及课程。

内页插图

目录

第1章 系统生态学:一门生态学学科
1.1 什么是系统生态学?
1.2 整体分析
1.3 本书提纲

第一部分 系统生态学的科学基础
第2章 能量和物质的守恒
2.1 守恒定律
2.2 其他热力学函数
2.3 李比希最小因子定律
2.4 生物积累和生物放大
2.5 生态系统和生态圈中的循环
2.6 生态系统中的能量流动
本章小结
练习题/思考
第3章 生态系统:生长和发育
3.1 最大功率原理
3.2 体现能/能值
3.3 生态系统:一个生化反应器
3.4 对埃三极这一热力学概念的技术和生态学解读
3.5 生态埃三极和信息
本章小结
练习题/思考题
第4章 不可逆性和有序性热力学第二、第三定律
4.1 开放系统
4.2 物理开放性
4.3 本体开放性
4.4 生态系统中的热力学第二定律
4.5 应用于开放系统的热力学第三定律
4.6 耗散结构和生态埃三极
4.7 如何计算有机物和生物体的埃三极?
4.8 为什么生命系统有如此高的埃三极?
本章小结
练习题/思考题

第5章 生态系统的生物化学
5.1 生命系统的一个生物化学常识
5.2 向生物化学过程进化的第一步
5.3 原核细胞
5.4 真核生物
5.5 生命过程所需的温度范围
5.6 生命所需的自然条件
5.7 生态化学计量学
本章小结
练习题/思考题
第6章 生态系统生长与发育的热力学表达
6.1 引言
6.2 通过三种生长形式的热力学表达来描述生态系统发育
6.3 季节变化
6.4 新生态系统
本章小结
练习题/思考题
第7章 生态热力学定律
7.1 引言:达尔文理论
7.2 生态热力学定律
7.3 能够用ELT解释的基本生态学现象(规律)
7.4 结构动态模型
7.5 ELT与进化论之间的一致性
本章小结
练习题/思考题

第二部分 生态系统的特性
第8章 生态系统是开放的系统
8.1 为什么生态系统必须是开放的?
……

参考文献
附录
索引
译后记
《地球生命的演化:从分子到全球尺度的生态学视野》 内容简介 本书旨在为读者提供一个宏大而深入的视角,审视地球生命体在数十亿年间的演化历程,重点关注生命系统如何与环境相互作用,并在不同尺度上构建和维持其结构与功能。我们不再仅仅关注特定物种的生存斗争,而是将生命视为一个跨越时间与空间的、复杂的、动态的系统。 全书围绕生命系统的四个核心维度展开叙述:起源与基础、结构与功能、交互与网络、以及适应与变迁。 --- 第一部分:生命的起源与基础的物理化学边界 本部分深入探讨了生命如何在地球早期环境中从无机物向有机物转变,并最终形成第一个自我复制系统的过程。 1.1 原始地球的化学景观与能量梯度 详细解析了早期地球大气、海洋的成分特征,以及地质活动(如火山喷发、深海热泉)所提供的能量驱动力。我们探讨了生命起源的经典假说,如“原始汤”理论、深海热液喷口模型,并重点分析了这些环境如何满足生命所需的基本化学反应条件。 1.2 分子机器的诞生:从聚合到复制 着重分析了构成生命体的基本单元——核酸、蛋白质、脂质——的化学合成路径。这部分内容将超越教科书式的分子结构描述,探讨这些分子如何在物理约束下,自发地形成具有催化和信息存储能力的聚合体。我们研究了“RNA世界”假说中的关键证据,以及原始细胞膜(微囊泡)的形成机制,探讨了如何界定“生命”的最小物理边界。 1.3 能量流动的驱动力:代谢的初始形式 生命系统的核心在于能量的获取与转化。本章详细考察了早期微生物可能采用的化能合成路径。我们区分了光合作用出现之前的异养和自养代谢模式,并讨论了热力学第二定律在生命系统内部如何被“局部逆转”——即通过增加环境的熵来维持自身低熵状态的机制。 --- 第二部分:结构与功能的涌现:从细胞到生物圈 生命系统一旦形成,便开始通过多层级的组织来应对复杂性。本部分关注生命结构如何通过物理法则的约束,涌现出超越其组成部分的新功能。 2.1 细胞的架构与稳态的维持 细胞被视为一个最小的、具有边界的开放系统。我们运用物理学原理分析细胞膜的渗透性、离子泵的运作效率,以及细胞骨架如何提供结构支撑和动力。重点讨论了“稳态”(Homeostasis)在细胞层面的体现:如何通过负反馈回路来抵抗外部扰动,维持内部环境的动态平衡。 2.2 多细胞组织的形成与功能分化 探讨了从单细胞到多细胞生物转变的生态学驱动力(如捕食压力、资源竞争)。本章分析了细胞间信号传递网络的复杂性,以及组织和器官作为特定功能单元的出现。我们引入了“层级组织理论”,解释了为什么生命倾向于以离散的、可识别的层次结构进行组织。 2.3 宏观生物体的形态发生与生长动力学 本章关注生物体的物理形态(Morphogenesis)是如何被基因、物理应力(如流体力学、重力)以及化学梯度共同塑造的。通过分析反应-扩散系统(如图灵模式)的数学模型,我们揭示了看似随机的生物形态背后隐藏的普适性物理规律。 --- 第三部分:交互与网络:生态系统的连接性 生命不是孤立存在的,它们的生存依赖于复杂的、动态的相互作用网络。本部分将焦点从单个生物体转移到它们所处的群体和环境系统。 3.1 种群动态学的数学基础 基于逻辑斯蒂增长模型(Logistic Growth)和捕食者-猎物模型(Lotka-Volterra),我们系统地分析了种群数量随时间变化的内在动力学。关键在于理解密度的制约作用、延迟效应以及周期性振荡的生态学意义。 3.2 群落结构与生物相互作用的拓扑分析 本章深入研究了不同物种间的相互作用:竞争、互利共生、寄生。我们使用网络理论来描绘群落结构,分析物种间的连接密度、中心性以及冗余度。探讨了“关键物种”(Keystone Species)在维持网络稳定性和功能多样性中的决定性作用。 3.3 生物地球化学循环的耦合 生物系统与地球的非生物系统(大气、水圈、岩石圈)通过物质循环紧密耦合。详细分析了碳、氮、磷、硫等元素的全球循环路径。特别关注微生物在这些循环中的催化地位,以及人类活动如何通过改变这些循环的速率和路径,对全球环境产生影响。 --- 第四部分:适应、演化与系统的长期稳定性 生命系统的最终特征在于其能够适应不断变化的环境,并通过遗传变异实现长期的演化。 4.1 演化的驱动力与适应的权衡 本章将自然选择视为一种反馈机制,解释了适应性性状是如何在特定环境压力下被筛选和固化的。我们强调“权衡”(Trade-offs)在生物学中的普遍性——任何优化都必然伴随着其他方面的损失,并探讨了这种限制如何塑造了生命的多样性。 4.2 基因流、突变与表型可塑性 分析了遗传变异的来源,并讨论了基因流在不同种群间维持遗传连接的重要性。同时,深入探讨了“表型可塑性”(Phenotypic Plasticity)——即在不改变基因型的情况下,生物体根据环境条件调整自身表现型的能力——作为一种快速适应机制的重要性。 4.3 系统韧性与生态系统的崩溃阈值 本部分探讨了复杂生态系统在面对外部冲击(如气候变化、入侵物种)时的行为。我们引入了“系统韧性”(Resilience)的概念,即系统吸收扰动并恢复到原状的能力。通过分析反馈回路的增强与减弱,我们研究了系统何时会跨越临界点,导致不可逆的相变或功能崩溃。本书的结论部分将这些概念延伸至更广泛的地球系统科学框架下,展望未来生命系统在快速变化的地球界面上所面临的挑战。

用户评价

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当我第一次看到《系统生态学导论》这本书的时候,我就被它所蕴含的深度和广度所吸引。我一直认为,理解生态学,不能仅仅停留在对物种和环境的孤立认识上,而更需要把握它们之间千丝万缕的联系,以及整个系统是如何运作和演变的。这本书的书名恰恰点出了这一点,它承诺要为我们揭示的是生态系统背后的“系统性”逻辑。我特别期待它能在“模型”和“模拟”方面有所建树。因为在现代科学研究中,尤其是在复杂系统领域,建立模型来描述和预测现象是至关重要的。我希望这本书能够清晰地介绍几种经典的系统生态学模型,并解释它们是如何被用来分析和理解生态过程的,例如说,可能涉及到一些关于种群动态的模型,或者是关于生态位理论的模型。同时,我也非常好奇,这本书会不会介绍一些计算工具或软件,来帮助我们进行生态系统模拟。毕竟,理论的讲解固然重要,但能够亲手实践,用数据来验证理论,无疑会是更令人兴奋的学习体验。

评分

手里这本《系统生态学导论》,从内容上看,应该是一部相当扎实的学术著作。我一直对生态学领域中那些宏大的概念和理论非常着迷,而“系统生态学”这个分支,更是将这种宏大的视角推向了一个新的高度。我设想,这本书会深入探讨生态系统作为一个整体所展现出的 emergent properties(涌现属性),以及这些属性是如何从组成部分的相互作用中产生的。我对其中关于“能量流动”和“物质循环”的章节尤其感到期待,因为这涉及到生态系统的基本运作机制,也是理解地球生命支撑系统运转的关键。我希望它能清晰地解释,太阳能是如何被捕捉和转化的,营养物质是如何在生态系统中不断循环利用的,以及这些过程中的效率和限制因素。同时,我个人也对“时间尺度”在生态系统研究中的重要性非常关注,例如,不同的生态过程可能发生在不同的时间尺度上,而系统的整体行为也可能在长期演变中展现出不同的模式。我希望这本书能够提供一些关于如何分析和理解这些时间尺度效应的见解。

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我最近了解到《系统生态学导论》这本书,我一直认为,要真正理解我们这个星球上纷繁复杂的生命现象,就必须跳出局部的视角,去审视它们作为整体的相互作用和动态平衡。而“系统生态学”恰恰提供了这样一个宏观的分析框架。我期待这本书能够帮助我构建起一个关于生态系统整体运作的清晰图景。我尤其关注的是书中是否会涉及“稳定性”和“恢复力”的概念。在日益复杂和多变的地球环境中,理解生态系统的稳定机制以及它们在面对干扰时的恢复能力,显得尤为重要。我希望这本书能够解释,是什么样的结构和过程使得一个生态系统能够维持其功能和组成,又是什么样的因素会导致其走向不稳定甚至崩溃。此外,我也对书中可能提到的“生态系统服务”的概念感到好奇。毕竟,生态系统不仅仅是生物的集合,它们也为人类社会提供了至关重要的服务,例如清洁的水源、新鲜的空气以及食物的生产。我希望这本书能够帮助我理解,这些服务是如何通过系统的运作产生的,以及人类活动又可能如何影响这些服务的供给。

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这本书,我最近才入手,名字叫做《系统生态学导论》,初拿到手,就觉得它是一本厚重又充实的学术著作。封面设计简洁大气,透着一股严谨的气息,很符合我对一本入门级科学书籍的期待。虽然我还没有来得及深入阅读,只是大概翻阅了一下目录和前言,但已经能感受到作者在构建这个学科体系时所付出的心血。从目录的编排来看,它似乎是循序渐进地引导读者进入系统生态学的世界,从基础的概念出发,逐步深入到复杂的模型和应用。我尤其关注到其中关于“反馈机制”和“物质能量流动”的章节,这部分内容往往是理解生态系统动态的关键,也是我一直以来比较感兴趣的知识点。我设想,这本书会像一位经验丰富的向导,带领我在浩瀚的生态学领域中,找到一条清晰的学习路径。当然,作为一本导论性教材,我更期待它能用相对易懂的语言,解释那些听起来颇为高深的理论。能否有效弥合理论与实际的差距,将是我衡量它是否优秀的标准之一。这本书的出版,本身就代表着对这一学科的重视,希望它能为更多初学者打开一扇通往系统生态学迷人世界的大门,并激发他们在这个领域进行更深入的探索。

评分

我一直对“系统”这个词在自然科学中的应用充满好奇,所以当我在书店看到《系统生态学导论》这本书时,我的目光立刻就被吸引住了。这本书的书名本身就极具吸引力,它不仅仅是关于生态学,更是将生态学置于一个更广阔的“系统”框架下进行审视。我对它的期待,在于它能否真正地将生态系统的复杂性、相互关联性和动态性展现出来。我希望它能帮助我理解,不仅仅是生物个体或种群,而是整个生态系统,是如何作为一个整体运作的。这其中必然涉及到大量的模型构建、数据分析以及对各种非线性关系的洞察。我设想,它可能会运用一些图示和案例来辅助讲解,让抽象的概念变得更加生动具体。例如,关于食物网的稳定性分析,或者是关于气候变化对整个生态系统反馈回路的影响,这些都是我非常希望在这本书中找到答案的问题。一个好的导论,应该能够点燃读者的探索欲,让他们在理解基本原理的基础上,能够触类旁通,并对更前沿的研究方向产生兴趣。我希望这本书能具备这样的魔力,让我从一个“好奇的旁观者”变成一个“有潜力的探索者”。

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不错!!!专业!!!!!!!!

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学习专业知识,高教出版社还是首选,书很赞。

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买来学习用的,希望能开拓思路

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经典中的经典!!!!!!!!

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很好

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。。。。。。。。。。。。。。。。。

评分

买来学习用的,希望能开拓思路

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