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

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出版者:Princeton University Press

作者:Stephen P. Hubbell

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2001-05-01

价格:USD 78.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780691021287

丛书系列:Monographs in Population Biology

图书标签:

生物地理学
生态学
生物地理学
生物多样性
群落生态学
宏生态学
中性理论
物种分布
生态建模
进化生态学
保护生物学

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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.

森林的低语：探寻栖息地动态与物种演化的古老回响作者：艾莉森·卡特莱特博士出版社：恒久自然文库出版日期： 2024 年秋 --- 导言：看不见的边界与流动的生态在人类尚未丈量的远古时代，地球的表面便是一幅由生命交织而成的宏大织锦。这本《森林的低语》并非聚焦于宏大的理论框架，而是潜入一片古老、广袤的温带雨林深处，试图捕捉那些构成生态系统稳定与变迁的微小、却至关重要的线索。本书以实地考察为基石，旨在揭示栖息地破碎化、物种扩散限制以及地方性演化压力，如何在时间和空间尺度上塑造我们今天所见的生物多样性格局。本书的叙事线索围绕着“连接性”（Connectivity）与“隔离性”（Isolation）这对永恒的生态学悖论展开。我们深入探索了森林中的关键物种——从地衣的缓慢生长到大型食肉动物的季节性迁徙——如何感知和应对环境中物理屏障（如河流、山脉或人工林带）的存在。 --- 第一部：地景的雕刻刀——栖息地异质性与微环境的统治第一章：苔藓下的微气候：对异质性的细致描绘传统的生态学研究往往将栖息地视为均匀的“斑块”。然而，本章通过高分辨率的遥感数据和地面传感器网络，揭示了即便是看似同质的森林内部，也存在着惊人的微环境差异。我们详细分析了林冠郁闭度对地表温度、湿度和土壤微生物活性的影响。例如，同一片林区内，一棵倒下的巨木（Nurse Log）周围的湿度梯度，能够支持一个与周边完全不同的蕨类和两栖动物群落。我们提出了“生态微境域因子”（Eco-microhabitat Factor, EMF）的概念，用以量化这种局部异质性对物种存活率的决定性作用。第二章：被遗忘的边缘：林缘生态学的模糊地带林缘，生态系统的交界线，往往被视为生态压力集中的地带。本书挑战了这种“边缘效应”的简单化理解。通过对北美太平洋西北部（PNW）森林边缘与人工草场的交叉口进行为期十年的追踪研究，我们发现边缘的结构——是突然断崖式的过渡，还是渐变的灌木带——极大地影响了本地鸟类和昆虫的物种交换速率。我们特别关注了光照渗透和风蚀对种子萌发成功率的影响，证明了边缘的“模糊度”是维持某些依赖光照的先驱物种的关键所在。第三章：土壤的记忆：基质构成与营养循环的滞后效应生态系统的动力学并不仅仅由上层的植被决定。本章聚焦于地下世界。我们采集了来自不同地质基岩（花岗岩、玄武岩）上发育的土壤样本，分析了它们在吸收和释放矿物质方面的差异。研究表明，土壤中特定微量元素的长期匮乏（例如硒或钼）会抑制某些植物群落的竞争力，这种“土壤记忆”可能持续数百年，远超短期气候波动的影响。我们引入了一种基于同位素示踪的技术，追踪了森林火灾后，营养物质在土壤有机质中的重新分配速度。 --- 第二部：时间的尺度——扩散、定居与地方性演化第四章：种子与孢子的漫游：扩散限制的生物学机制物种在哪里定居，很大程度上取决于它们能否到达那里。本书对五种依赖风力传播种子的植物，以及三种依赖鸟类携带种子的浆果灌木进行了长期的播种实验。我们详尽记录了种子在不同气流条件下的漂移距离，并结合了当地的迁徙鸟类迁徙路线图。研究发现，对于许多地方性的灌木物种，其有效的扩散距离远低于理论预测，这表明“散布者偏好”（Disperser Preference）——即动物对特定果实的取食习惯——是限制其地理分布的更强因素，而非单纯的风力或重力。第五章：山脉的阻隔与河流的引导：景观遗传学的实证研究为了理解物种如何应对大尺度障碍，我们选取了两种生活在同一山脉系统但被一条大型河流分隔的啮齿动物种群。通过全基因组测序，我们量化了基因流动的衰减速度。结果显示，河流造成的基因隔离速度比预期的要慢得多，这暗示着存在着偶尔发生的“极端事件”（如洪水带来的漂浮植被）能够短暂地架起基因交流的桥梁。反之，在干燥的平原地带，即使是很小的灌木带也能形成显著的遗传分化。第六章：适应性辐射的低语：局域选择压力下的表型塑性地方性演化并非总需要数百万年的时间。本章考察了在三个不同海拔梯度上生长的同一属的蛾类种群。我们发现，在海拔较高、紫外线辐射更强的区域，蛾类的翅膀颜色和斑纹演化出更深的色素沉着，这种变化在短短三十代内就已固定下来。通过实验室模拟实验，我们证实了这是对局域捕食者视觉敏感度和紫外线强度的直接适应。这强调了在研究生物多样性时，不能忽视环境的垂直变化所驱动的快速适应过程。 --- 第三部：动态的平衡——干扰、恢复与长期监测的视角第七章：火的循环：控制性燃烧与生态系统的韧性森林火灾是许多生态系统的自然组成部分。本书对一次受控燃烧实验的长期影响进行了详细回顾。我们不仅仅关注火后第一年的快速恢复，而是追踪了五到十年间，耐火物种的回归速度和它们如何重塑了林下植被结构。数据显示，适当强度的火灾有助于减少入侵性藤本植物的密度，从而为本地阔叶树的幼苗创造了更有利的竞争环境，证明了干扰在维持群落结构中的积极作用。第八章：非生物干扰的连锁反应：冰暴与风倒的遗产除了火，极端天气事件也是生态系统的重要驱动力。我们分析了一次严重冰暴对树木结构的影响，重点在于树冠破坏如何改变了光照和水分的分配。与自然倒伏（如老龄树木自发倒下）相比，冰灾导致的“枝条破碎”模式，在短期内更剧烈地改变了林下生境，使得对小型哺乳动物依赖地表覆盖的物种面临更大的生存挑战。第九章：保育的未来：超越斑块管理的精细化干预基于前述所有的发现，本书最后一部分转向了实际的保育应用。我们主张，有效的生物多样性保护策略必须超越简单的“保护斑块”模式，转而关注“功能性连通性”。这意味着保护的重点应放在维护关键的扩散走廊、管理林缘的过渡带，并识别和维持那些能缓冲极端天气事件的微气候避难所。只有理解了栖息地内部的细微差异和动态过程，我们才能真正帮助生命在快速变化的世界中找到立足之地。 --- 结论：倾听自然低语的必要性《森林的低语》试图用严谨的观察和实地数据，描绘出一个比理论模型更加复杂、更富细节的自然世界。它提醒我们，生命的演化与分布，是无数细小、局部、且时间滞后的因素共同作用的结果。保护生物多样性，需要的不仅是宏大的规划，更需要对脚下每一寸土地、每一滴露水的深刻理解。