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出版者:科学

作者:Anne E.Magurran

出品人:

页数:178

译者:张峰

出版时间:2011-6

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787030313423

丛书系列:

图书标签:

• 自然
• 生态
• 生态学
• 方法论
• 地球科学
• 2011
• 生物多样性
• 生态学
• 物种多样性
• 群落生态学
• 生物统计
• 生态指标
• 保护生物学
• 环境科学
• 生物学
• 生态监测

《生态系统的生命脉搏：生物多样性评估的原理与实践》 引言 在浩瀚的宇宙中，地球是目前已知唯一孕育生命的星球。而在这颗蓝色星球上，生命以极其丰富多样的形式存在着，从深邃海洋中的微小浮游生物，到广袤森林中参天古木，再到贫瘠沙漠中顽强生长的植物，这一切共同构成了我们所称的“生物多样性”。生物多样性不仅是地球生态系统健康的基石，更是人类生存与发展不可或缺的物质与精神财富。然而，随着工业文明的飞速发展和人类活动的不断扩张，生物多样性正以前所未有的速度丧失，对全球生态安全、经济发展和社会稳定构成严峻挑战。 在这样的背景下，准确、科学地评估生物多样性现状、揭示其变化趋势、预测其未来命运，就显得尤为重要。《生态系统的生命脉搏：生物多样性评估的原理与实践》一书，旨在深入探讨生物多样性的科学内涵，系统梳理和阐述生物多样性评估的核心理论、关键方法及其在实际应用中的具体操作。本书并非对某个特定领域生物多样性的专著，而是致力于构建一个宏观的、基础性的知识框架，帮助读者理解生物多样性评估的“为什么”和“怎么做”，从而为保护和可持续利用生物多样性提供坚实的科学支撑。 第一部分：生物多样性的维度与评估基础 本书的首要任务是为读者建立对生物多样性清晰而全面的认识。我们并非仅仅停留在“物种数量”这一简单的概念上，而是将其置于多个尺度和多个维度进行考察。 第一章：生物多样性的多维概念解读 物种多样性： 这是最直观、最常用的生物多样性衡量指标。本章将深入解析物种丰富度（物种数量）、物种均匀度（不同物种的个体数量分布）等概念，以及它们在评估局部和区域生物多样性中的作用。我们将探讨不同统计方法，如Alpha多样性、Beta多样性、Gamma多样性，并解释它们如何捕捉不同尺度上的物种组成差异。 遗传多样性： 物种内部的遗传变异是物种适应环境、进化的基础，也是其长期生存的关键。本章将介绍衡量遗传多样性的方法，包括等位基因频率、杂合度、基因流等概念，并阐述遗传多样性在物种保护、种群管理中的重要性。我们将审视分子标记技术如何为遗传多样性评估带来革命性的突破。 生态系统多样性： 生态系统是生物与环境相互作用的复杂网络，其多样性直接影响着生态功能的稳定与维持。本章将界定生态系统的概念，并探讨衡量生态系统多样性的不同途径，如栖息地类型、生物群落结构、生态过程的差异性等。我们将强调生态系统功能的多样性是维持整个生物圈健康的根本。 其他重要维度： 除了上述核心维度，本书还将触及功能多样性（物种在生态系统中的功能角色）、结构多样性（生物体和生态系统内部的形态结构特征）等概念，以及它们与更宏观生物多样性评估之间的关联。 第二章：生物多样性评估的理论基础与目标 生态学原理： 本章将回顾并深入解读与生物多样性评估相关的核心生态学理论，如岛屿生物地理学理论、物种形成与灭绝的演化机制、群落构建的驱动力（如竞争、捕食、干扰）等。理解这些理论有助于我们解释生物多样性分布的格局及其形成原因。 评估的目标与意义： 为什么我们要进行生物多样性评估？本章将明确回答这个问题。我们将从科学研究、环境保护、政策制定、经济发展、可持续利用等多个角度，阐述生物多样性评估的紧迫性和深远意义。我们将聚焦于评估的科学性、可操作性和应用性，强调评估结果应服务于保护行动。 评估的尺度与层级： 生物多样性存在于从基因到生物圈的多个尺度。本章将讨论如何根据研究目的和实际条件，选择合适的评估尺度（如样地、区域、全球），以及如何在不同层级上开展评估工作。 评估的挑战与限制： 科学的严谨性要求我们认识到评估的局限性。本章将坦诚地讨论生物多样性评估中普遍存在的挑战，如数据获取的困难、方法的选择、不确定性的存在、时空动态的复杂性等，并提出应对策略。 第二部分：生物多样性评估的关键方法论 在构建了坚实的理论基础后，本书将重点转向生物多样性评估的具体方法。我们将区分不同尺度的评估方法，并深入解析各种常用技术的原理和应用。 第三章：野外调查与采样方法 调查设计的原则： 科学的调查设计是获取可靠数据的首要前提。本章将介绍随机抽样、分层抽样、系统抽样等基本抽样原则，以及如何根据研究对象和区域特点设计最优的调查方案。 常用采样技术： 植物采样： 样方、样带、样点法等在植被调查中的应用；针对不同植被类型的特定采样技巧。 动物采样： 昆虫诱捕（如灯光诱捕、陷阱）、鸟类调查（如样线、样方、鸟声监测）、哺乳动物调查（如足迹、粪便、红外相机）、两栖爬行类和鱼类调查等。 微生物采样： 土壤、水体、底泥等样品采集方法，以及针对特定微生物群落的采样考量。 数据记录与标准化： 强调统一的记录格式、信息采集的标准，以及地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）在精确定位和数据管理中的作用。 第四章：物种多样性定量评估方法 物种丰富度指数： 介绍如Shannon-Wiener指数、Simpson指数等，并分析其计算原理、适用条件及对数据质量的依赖性。 物种均匀度指数： 讨论Pielou均匀度指数等，并解释它们如何反映物种在群落中的分布均匀程度。 多样性曲线： 绘制物种累积曲线、罕见物种曲线等，帮助我们理解样本的完备性及物种组成规律。 Beta多样性指数： 介绍Jaccard指数、Sørensen指数等，以及它们如何量化不同采样点或区域之间的物种组成差异。 类群间的评估差异： 探讨不同类群（如植物、昆虫、脊椎动物）在物种多样性评估上的方法差异和特有挑战。 第五章：遗传多样性评估技术 传统标记方法： 介绍如形态学特征、细胞遗传学标记等在评估遗传多样性中的作用，及其局限性。 分子标记技术： 多态性核苷酸标记： 如微卫星（SSR）、单核苷酸多态性（SNP）等，及其在种群遗传结构、基因流、亲缘关系分析中的应用。 DNA序列标记： 如线粒体DNA（mtDNA）、核基因等，以及它们在物种鉴定、系统发育、进化分析中的作用。 宏基因组学与环境DNA（eDNA）： 介绍这些新兴技术在快速、非侵入性地评估生物多样性方面的潜力与挑战。 遗传多样性指标： 讨论等位基因丰富度、杂合度、Fst指数等，以及它们如何量化种群间的遗传分化。 第六章：生态系统多样性评估与生物地球化学过程 景观格局分析： 利用遥感和GIS技术，分析景观的空间结构、斑块大小、连通性等，以及这些格局如何影响生态系统多样性。 群落结构分析： 探讨不同生境下，生物群落的物种组成、优势种、物种间关系（如食物网结构）等，并分析其对生态系统功能的影响。 生态功能评估： 生产力： 初级生产力、次级生产力等，以及它们如何反映生态系统的能量流动。 物质循环： 碳循环、氮循环、磷循环等，及其在不同生态系统中的速率和效率。 生物地球化学过程： 土壤有机质含量、分解速率、养分有效性等，及其与生物多样性的反馈关系。 生态系统服务评估： 强调生物多样性对供给服务（如食物、水源）、调节服务（如气候调节、病虫害控制）和支持服务（如养分循环、土壤形成）的贡献。 第七章：遥感与地理信息系统（GIS）在生物多样性评估中的应用 遥感数据类型与获取： 介绍卫星影像、航空照片、无人机影像等，以及其在识别地表覆盖、植被类型、栖息地分布等方面的优势。 GIS空间分析： 栖息地制图与评估： 利用GIS创建高分辨率的栖息地地图，并评估栖息地的适宜性、连通性和破碎化程度。 物种分布模型（SDMs）： 介绍MaxEnt、GARP等模型，以及它们如何基于环境因子预测物种的潜在分布范围。 生态廊道与保护区网络设计： 利用GIS分析栖息地连通性，为廊道和保护区的设计提供科学依据。 时空动态监测： 结合多时相遥感数据，监测陆地覆盖变化、植被演替、栖息地退化等，从而评估生物多样性的长期变化趋势。 第八章：生物多样性数据管理与分析软件 数据库建设： 介绍如何构建、管理和维护生物多样性数据库，包括数据录入、标准化、质量控制等。 统计分析软件： 介绍R、SPSS、SAS等在生物多样性数据分析中的应用，如多样性指数计算、统计检验、多变量分析等。 专业生物多样性软件： 介绍如EstimateS、vegan包（R语言）、BioEdit等在物种多样性、遗传多样性、系统发育分析中的应用。 模型与可视化工具： 讨论用于物种分布建模、景观分析、生态网络分析等的常用软件，以及数据可视化在结果呈现中的重要性。 第三部分：生物多样性评估的实践与展望 在掌握了评估的原理和方法之后，本书将引导读者将知识应用于实践，并展望未来的发展趋势。 第九章：典型案例分析与应用 区域性生物多样性评估： 选择不同地理区域（如热带雨林、高山草甸、珊瑚礁、城市生态系统）的生物多样性评估案例，分析其面临的挑战、采用的方法和取得的成果。 特定类群的保护性评估： 聚焦于濒危物种、旗舰物种、关键物种的评估，探讨如何为它们的保护制定科学方案。 生态系统退化与恢复评估： 分析因人类活动导致生态系统退化，以及采取恢复措施后的生物多样性变化评估。 国际与国家生物多样性评估项目： 介绍如全球生物多样性评估（GBO）、国家生物多样性战略与行动计划（NBSAP）等，展示宏观层面的评估工作。 第十章：生物多样性评估与保护决策 科学证据的转化： 如何将评估结果转化为有效的保护政策和行动建议。 生物多样性热点地区识别与保护： 基于评估数据，识别全球和区域的生物多样性热点，并阐述其保护策略。 威胁评估与风险管理： 利用评估数据，识别生物多样性丧失的主要威胁（如栖息地破坏、气候变化、外来入侵物种），并制定相应的风险管理措施。 优先保护区划定： 基于物种分布、栖息地质量、生态廊道等评估信息，科学划定优先保护区域。 量化保护成效： 通过持续的监测与评估，量化保护措施的成效，并进行动态调整。 第十一章：生物多样性评估的未来趋势与挑战 新兴技术与方法： 探讨大数据、人工智能（AI）、机器学习、无人机遥感、环境DNA（eDNA）等在生物多样性评估领域的新应用。 整合性评估： 强调不同尺度、不同维度生物多样性信息的整合，以及跨学科合作的重要性。 生态系统功能与服务评估的深化： 更加精细化地量化生物多样性与生态系统服务之间的关系。 公众参与与公民科学： 探讨如何通过公众参与，扩大生物多样性监测的覆盖面和效率。 应对全球变化： 预测气候变化、土地利用变化等对生物多样性的长期影响，并制定适应性评估策略。 伦理与社会经济考量： 讨论生物多样性评估与公平、公正、可持续发展的内在联系。 结语 《生态系统的生命脉搏：生物多样性评估的原理与实践》一书，希望成为一本引导读者深入理解生物多样性评估科学的入门读物，同时也为相关领域的从业者提供一本实用的参考工具。我们相信，只有掌握了科学的评估方法，才能更好地认识我们赖以生存的地球生命系统，才能更有效地采取行动，守护这颗星球的宝贵财富。本书的出版，旨在为构建人与自然和谐共生的美好未来，贡献一份微薄的力量。 本书力求内容严谨、逻辑清晰、语言平实，避免了技术术语的过度堆砌，并尽可能地提供了具有启发性的案例。读者在阅读过程中，将能够逐步建立起一个关于生物多样性评估的完整知识体系，从而更好地理解和参与到保护我们共同家园的伟大事业中来。

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这本书的装帧和排版设计也值得称赞，这在严肃的学术著作中是比较少见的。纸张的质感很好，印刷的清晰度极高，这对于需要频繁查阅图表和细节数据的读者来说至关重要。虽然内容是关于复杂的生态学概念，但整体阅读体验却意外地流畅舒适。作者在行文风格上，似乎刻意避免了那种刻板的、一板一眼的学术腔调，而是用一种温和而坚定的语调，引导读者进入一个更为精密的认知领域。它成功地做到了将前沿的、高阶的科学方法论，以一种相对易于消化的形式呈现出来，使得像我这样并非纯粹生态学背景的读者，也能在付出努力后获得显著的知识增益。这本书的价值在于，它不仅是知识的载体，更是一种激发学习热情的媒介，让人在阅读的过程中，不断地渴望去了解更多关于我们脚下这片土地的内在运转规律。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的书，光是翻开第一页，那种扑面而来的学术气息就让人感到有些敬畏。我原本以为这会是一本枯燥的公式和晦涩术语的堆砌，毕竟“测度”二字听起来就充满了数学的严谨性，但出乎意料的是，作者在开篇就用极其生动的语言描绘了一个我们赖以生存的、复杂而精妙的生态系统，仿佛带着我们进行了一次环球探险。书中的图表设计非常精良，那些复杂的生态网络图，在作者的引导下，竟然变得可以被直观地理解。我尤其喜欢其中关于“热点地区”的案例分析，它不仅仅停留在罗列数据上，而是深入挖掘了驱动这些地区生物多样性丰富性的历史地质过程，以及人类活动是如何在短期内彻底颠覆这些历经数百万年形成的平衡。阅读的过程中，我不断地停下来，不是因为看不懂，而是因为那些阐述的逻辑链条太精妙，让我必须花时间去回味那种“原来如此”的顿悟感。这本书的叙事节奏掌握得非常好，在讲述理论的深度与实际案例的广度之间找到了一个绝佳的平衡点，让人在学习知识的同时，也感受到了一种对生命本身的深深的敬畏。对于任何想跨越初级科普阶段，真正想理解生态学核心机制的人来说，这绝对是一次宝贵的智力投资。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的阅读难度不低，但它的价值也正是在于这种“挑战性”。我不得不承认，有些关于空间异质性和景观连通性的章节，我需要反复阅读才能勉强跟上作者的思路，特别是那些涉及多尺度分析的部分，需要读者具备一定的空间想象力和基础的统计学背景。然而，一旦攻克了这些难点，随之而来的收获是巨大的。它教会我如何跳出“只见树木不见森林”的局限，用一个多维度的矩阵去看待生态现象。这本书的高明之处在于，它没有提供一个一劳永逸的“标准答案”，而是提供了一套分析框架和一套批判性思维工具，教导读者如何根据不同的研究对象和尺度，选择最恰当的“测度”工具。它像是一位技艺精湛的工匠，不仅给你展示了工具箱里的所有工具，更重要的是，教你怎么磨砺这些工具，以应对未来可能出现的任何新的自然难题。对于专业研究人员来说，这本书提供的不仅仅是方法论上的启发，更是一种学术视野的拓展。

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读完这本书，我最大的感受是，它彻底颠覆了我对“量化自然”这个概念的固有认知。在此之前，我对生态学的印象还停留在物种名录和简单的食物链图谱上，但这本书展示了一种截然不同的、宏大且细致入微的视角。它不仅仅是关于“有多少种生物”，更是关于“它们是如何相互关联，如何共同抵御变化的冲击”。书中对各种指数模型的介绍，并非生硬地罗列公式，而是将每个指标——从Alpha多样性到Gamma多样性——都置于具体的环境压力之下进行考察。例如，它详细对比了在气候变化梯度下，不同区域的物种均匀度如何变化，以及这种变化对整个生态系统服务功能可能产生的连锁反应。文笔的风格非常独特，它融合了严谨的科学推导和一种近乎诗意的对自然规律的探索欲。有些章节的论述，读起来更像是哲学思辨，探讨了我们定义和衡量“价值”的局限性，这使得这本书的厚度远超出了普通教材的范畴，更像是一本启发思考的工具书。

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这本书最让我印象深刻的部分，在于它对数据源和不确定性的坦诚讨论。在如今这个大数据时代，我们很容易被海量信息淹没，但作者非常清醒地指出了当前生物多样性数据采集和分析中存在的固有偏见和信息鸿沟。无论是卫星遥感数据的分辨率限制，还是野外调查采样偏差的系统性影响，书中都有深入的剖析。这使得全书的论述都建立在一个非常扎实的、批判性的基础之上，而不是盲目地歌颂某种技术的优越性。我特别欣赏作者对于“模型简化”的哲学思考——每一个测度模型都是对现实世界的一种简化，而关键在于，我们能否清晰地认识到这种简化所付出的代价。这种严谨的态度，让整本书的结论充满了可信度和现实操作性。它不是一本只在象牙塔里空谈的著作，而是真正面向田野工作者和政策制定者的实用指南，告诉你如何用最可靠的方式去量化那些看似无法量化的生命奇迹。

评分☆☆☆☆☆

值得一看，对上世纪的生物多样性研究总结的很好，很有启发意义！不过，缺点就是不够前沿…翻译版的软肋

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值得一看，对上世纪的生物多样性研究总结的很好，很有启发意义！不过，缺点就是不够前沿…翻译版的软肋

评分☆☆☆☆☆

感觉有点晕，跟看国外小说一样，别扭，different mindset……不建议外行或数学底子不好的人买……不过跟以前上课的一个老师强调的一样，注意取样中的重复……

评分☆☆☆☆☆

感觉有点晕，跟看国外小说一样，别扭，different mindset……不建议外行或数学底子不好的人买……不过跟以前上课的一个老师强调的一样，注意取样中的重复……

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值得一看，对上世纪的生物多样性研究总结的很好，很有启发意义！不过，缺点就是不够前沿…翻译版的软肋