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Community Ecology(群聚生態學) cover

生物學

生物學

Community Ecology(群聚生態學)

Gary G. Mittelbach; Brian J. McGill

英文原名: Community Ecology

一部研究所層級的群聚生態學綜論。米特爾巴赫與麥吉爾說明物種交互作用、環境條件、擴散與演化歷史如何共同決定哪些物種得以共存以及各自的數量,並將經典數學模型與野外實驗,以及生物多樣性模式、共存理論與後設群聚等近年研究相互連結。

需要的基礎: 修過大學部生態學課程,並具備微分方程與統計的基本概念。

難度等級
高級
學術層次
研究所
community ecologyspecies interactionsbiodiversitycoexistencefood webs

01 / 導讀

導讀

引用

Mittelbach, G. G., & McGill, B. J. (2019). Community Ecology (2nd ed.). Oxford University Press.

章節概要

第二版共十七章,分為五個部分,出版社的列表給出的篇幅約為 409 頁。出版社指出,這一學科已從關注單個區域性區域內的過程,轉向範圍寬廣得多的領域,包括集合群落動態、生態位理論與中性理論、生態與進化的動態互動,以及歷史和區域過程對生物多樣性格局的影響。出版社同時強調,學生仍然需要紮實掌握物種間相互作用,以及這些相互作用如何組裝成食物網和其他網路。全書的結構正是順著這一思路:先講格局,再講簡單的相互作用模組,然後是組裝成更大的結構,接著是空間,最後是隨時間的變化與進化。

第1章:Community Ecology's Roots(群落生態學的根源)

歷史性的開篇章節,在五個部分開始之前交代這一學科的來源。

第一部分,第2–3章:The Big Picture: Patterns, Causes, and Consequences of Biodiversity(全景:生物多樣性的格局、成因與後果)

“Patterns of Biological Diversity”(生物多樣性的格局,第2章)描述所觀察到的現象,“Biodiversity and Ecosystem Functioning”(生物多樣性與生態系統功能,第3章)轉向多樣性起什麼作用。這一部分把後面各部分要回到的大尺度問題放在全書開頭。

第二部分,第4–9章:The Nitty-Gritty: Species Interactions in Simple Modules(細節:簡單模組中的物種相互作用)

六章講基本構件:“Population Growth and Density Dependence”(種群增長與密度制約,4);“The Fundamentals of Predator-Prey Interactions”(捕食者–獵物相互作用的基礎,5);“Selective Predators and Responsive Prey”(有選擇的捕食者與有反應的獵物,6);“The Fundamentals of Competitive Interactions”(競爭相互作用的基礎,7);“Species Coexistence and Niche Theory”(物種共存與生態位理論,8);以及“Beneficial Interactions in Communities: Mutualism and Facilitation”(群落中的有益相互作用:互利共生與促進作用,9)。經典模型主要在這一部分,出版社所強調的對物種相互作用的紮實基礎也最直接地體現在這裡。

第三部分,第10–12章:Putting the Pieces Together: Food Webs, Ecological Networks and Community Assembly(整合各部分:食物網、生態網路與群落組裝)

“Species Interactions in Ecological Networks”(生態網路中的物種相互作用,10)、“Food Chains and Food Webs: Controlling Factors and Cascading Effects”(食物鏈與食物網:控制因素與級聯效應,11)和“Community Assembly and Species Traits”(群落組裝與物種性狀,12)。第二部分的模組被組合成更大的結構。

第四部分,第13–14章:Spatial Ecology: Metapopulations and Metacommunities(空間生態學:集合種群與集合群落)

“Patchy Environments, Metapopulations and Fugitive Species”(斑塊化環境、集合種群與逃逸種,13)和“Metacommunities”(集合群落,14)。出版社把集合群落動態列為改變了這一領域的進展之一。

第五部分,第15–17章:Species in Changing Environments: Ecology and Evolution(變化環境中的物種:生態與進化)

“Species in Variable Environments”(可變環境中的物種,15)、“Evolutionary Community Ecology”(進化群落生態學,16)和“Some Concluding Remarks and a Look Ahead”(結語與展望,17)。最後一章著眼於尚未解決的問題,這與出版社所說的本書旨在指出仍待回答的重要問題相符。

核心概念

第1章與第一部分

  • 生物多樣性的格局:第2章的主題。
  • 生物多樣性與生態系統功能:第3章中多樣性與生態系統過程之間的關係。

第二部分

  • 密度制約:第4章。
  • 捕食者–獵物相互作用與有選擇的捕食者和有反應的獵物:第5–6章。
  • 競爭、物種共存與生態位理論:第7–8章。
  • 互利共生與促進作用:有益的相互作用,第9章。

第三至第五部分

  • 生態網路、食物鏈與食物網:第10–11章,包括級聯效應。
  • 群落組裝與物種性狀:第12章。
  • 集合種群、逃逸種與集合群落:第13–14章。
  • 可變環境與進化群落生態學:第15–16章。

評析

優點

  • 覆蓋新舊兩代群落生態學。 出版社把這一版既說成是對物種相互作用、食物網和網路的基礎訓練,也說成是對集合群落、生態位與中性理論、生態與進化互動以及歷史和區域影響的介紹。目錄與此吻合:第二、三部分講相互作用模組和網路,第四部分講空間,第五部分講變異與進化。
  • 清晰的組織邏輯。 各部分的標題(“全景”“細節”“整合各部分”)顯示出從格局到機制再到綜合的路線,有助於讀者決定先讀什麼。
  • 作者的專長。 出版社的作者簡介稱,Mittelbach 的研究範圍從湖中魚類種群的實驗研究到全球物種多樣性格局的理論分析,McGill 則用生態資訊學方法研究大尺度的生物多樣性;對一本把區域性實驗與大尺度格局聯絡起來的書來說,這兩方面都相關。
  • 圖文並茂。 零售商的列表稱全書 409 頁中有彩色照片和彩色插圖,對以野外為基礎的學科是合適的。

侷限

  • 公開資料中幾乎沒有關於習題的資訊。 出版社的介紹沒有列出習題,因此想要有解答的練習的讀者,在把本書用於課程之前應當先核實。
  • 數學前提沒有公開說明。 前置資訊寫的是微分方程和統計,但介紹中說的是“易懂的”入門,所以數學難度只能通過檢視第二部分來確定。
  • 聚焦於群落。 保護、害蟲防治、生態系統的能量與物質流動等應用主題不在目錄之內,所以本書是普通生態學教材的補充,而不是替代。

在課程中的定位

本課程提供了一系列生態學教材。Ghazoul 的 Ecology: A Very Short Introduction 是簡短的概覽;Bowman 與 Hacker 的 Ecology、Sher 與 Molles 的 Ecology: Concepts and Applications、Relyea 的 Ecology: The Economy of Nature 都是第一門課程的教科書,各有自己的框架;Begon 與 Townsend 的 Ecology: From Individuals to Ecosystems 是內容廣泛的長篇教材,從生物個體、種群講到群落和生態系統。

Mittelbach 與 McGill 的書比以上這些都更窄也更深:它集中在群落層面,在共存、網路、組裝和集合群落方面比通用教材走得更遠。適合在生態學入門課程之後閱讀;當需要周邊內容(生活史、寄生、生態系統)時,可把 Begon 與 Townsend 的書作為更寬泛的參考。

如何使用本書

本書面向修過生態學課程、並能適應簡單數學模型的高年級本科生和研究生。

實用的閱讀安排:

  • 核心: 第1、2章,然後按順序讀第二部分。其中的簡單模組是後面一切內容的基礎。
  • 接著: 第三部分(食物網、網路、組裝)和第四部分(集合種群與集合群落),它們建立在第二部分之上。
  • 可選或按主題: 第3章講生物多樣性與生態系統功能,第五部分講可變環境與進化。第17章是簡短的展望,可以用來尋找研究問題。
  • 配合模型: 讀第二部分時,可以在電子表格或短指令碼中自己重現模型的動態,讓方程變得具體。