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出版者:

作者:Shaughnessy, John J./ Zechmeister, Eugene B./ Zechmeister, Jeanne S.

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2008-2

价格:$ 211.88

装帧:

isbn号码:9780073382692

丛书系列:

图书标签:

• 心理学研究方法
• 研究方法
• 心理学
• 实证研究
• 数据分析
• 统计学
• 实验设计
• 问卷调查
• 观察法
• 文献综述

《环境演化与生物多样性：时间尺度上的互动与反馈》 本书导言： 人类文明的进步与自然生态系统的演化，是两条在时间长河中相互交织、彼此塑造的叙事线索。本书《环境演化与生物多样性：时间尺度上的互动与反馈》，旨在深入剖析地球历史上不同时间尺度下，环境变化如何驱动生物多样性的形成、维持与丧失，以及生物群落本身又如何通过生命活动反作用于环境的演变过程。我们不再将环境与生物视为相互独立的研究对象，而是构建一个动态的、具有多重反馈机制的复杂系统视角，探讨从地质年代的构造运动到季节性气候波动，对生命格局产生的深刻影响。 第一部分：古环境的宏大叙事——驱动生物演化的地质力量 第一章：板块构造与古气候的深层联系 本章追溯地球岩石圈的运动——板块构造，如何作为驱动全球气候和生物地理格局的底层引擎。我们将探讨大陆漂移如何改变洋流和大气环流模式，进而塑造区域性气候带。重点分析了古生代至中生代期间，冈瓦纳超大陆的裂解与聚合如何导致物种隔离（Allopatric speciation）和生物区系的重组。详细论述了特定地质事件，如大规模火山活动释放的温室气体，如何触发全球性的气候阈值变化，最终导致“大筛选事件”的发生。 第二章：冰期-间冰期旋回与生命响应 聚焦于过去数百万年的更新世气候波动。本章详细阐述了米兰科维奇旋回（Milankovitch cycles）——地球轨道参数的周期性变化——如何调制了太阳辐射的分布，驱动了全球冰盖的扩张与退缩。我们深入分析了冰川作用对生物群落的影响，包括栖息地丧失、物种迁移的“避难所”理论（Refugia theory）的实证研究，以及在冰期末期冰川消退后，生物群落如何经历快速的重组和适应性辐射。本章将呈现对古DNA和孢粉学数据的分析，重建特定区域（如欧亚大陆高山地区）物种的迁移路径和基因流历史。 第三章：生命对环境的早期改造：蓝藻与大氧化事件 本章将视角拉回到数十亿年前的太古宙和元古宙。我们将讨论最早的生命形式——原核生物——如何通过其代谢活动，特别是光合作用，彻底改变了地球的大气成分。详细描绘了“大氧化事件”（GOE）的复杂过程，解释了为何这种对当时厌氧生物是灾难性的环境剧变，却是真核生物和多细胞生物演化的先决条件。探讨了氧化还原态的地球环境如何选择出耐受高氧的新型生物化学通路。 第二部分：生物反馈——生命活动对环境的重塑机制 第四章：生物成因的沉积物与地球化学循环 本章将探讨生命活动如何直接参与到地球化学循环的物质转化中。重点分析了碳酸盐岩的形成，海洋微生物（如球石藻和有孔虫）如何将溶解的二氧化碳固定并沉积到海底，成为重要的碳汇，对长期气候稳定性的贡献。此外，讨论了硅藻和放射虫的遗骸如何形成硅质沉积岩，以及微生物在硫循环中的关键作用，解释了古代海洋的厌氧环境如何通过微生物活动得以维持。 第五章：生物圈对风化作用与土壤形成的驱动力 土壤是生物圈与岩石圈相互作用的动态界面。本章研究了植物根系对岩石的物理风化作用，以及有机酸对化学风化的促进效应。详细阐述了微生物群落、菌根真菌与植物的共生关系如何加速土壤中关键营养元素（如磷和氮）的释放和转化，从而影响地表的化学成分和地貌的演化速率。我们还将探讨生物土壤结皮（Biological Soil Crusts）在干旱和半干旱地区对土壤稳定性和水分保持的关键作用。 第六章：植被覆盖与区域水文气候的耦合 本章聚焦于大规模植被群落（如森林、草原）如何通过蒸腾作用和地表反照率（Albedo）影响区域降水模式和温度。通过对比亚马逊雨林与萨赫勒草原的案例，分析植被的消亡或扩张如何触发气候的“临界点”，可能导致不可逆转的去绿化或重新绿化过程。本章还将探讨根系分泌物如何影响土壤的孔隙度和渗透性，从而改变地表径流和地下水补给的模式。 第三部分：当代挑战——快速变化背景下的互动与预测 第七章：人类世的加速效应：环境与多样性的急剧耦合 本章探讨了自工业革命以来，人类活动（化石燃料燃烧、土地利用变化）如何以前所未有的速度改变环境参数，并由此引发的生物多样性危机。分析了气候变暖对物种地理分布范围的挤压、物候期的错配（Phenological mismatch），以及海洋酸化对钙化生物的结构性威胁。重点关注了热点地区的退化，以及人类引入的物种在全球范围内的扩散对本土生态系统稳定性的冲击。 第八章：多尺度建模与未来情景预测 本章介绍了当前生态学和地球科学领域用于耦合环境与生物过程的先进建模技术。讨论了集成气候模型（GCMs）与动态全球植被模型（DGVMs）的耦合方法，用以预测不同温室气体排放情景下，未来生物群落的迁移潜力与生态系统服务的变化。同时，阐述了基于“中性理论”和“适应性演化”模型的模拟，以评估当前快速环境压力下，物种的适应速度是否能跟上变化的速度。 结论：跨越尺度的整合与保护的未来 本书总结了在时间尺度上理解环境与生物多样性互动的必要性。强调了将地质历史的深远教训，应用于指导当代保护生物学的实践，例如在规划保护区网络时，必须考虑未来的气候廊道和物种的迁移潜力。最终，本书呼吁跨学科的合作，以期在全球快速变化的背景下，维护地球系统的长期稳定性和生命的多样性。 --- （此书旨在为生态学、古生物学、地球科学及环境科学的研究者和高年级学生提供一个综合性的、动态的视角，深入理解环境与生命之间复杂、长期的互动关系。）

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