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Ecology(生態學) cover

生物學

生物學

Ecology(生態學)

William D. Bowman; Sally D. Hacker

英文原名: Ecology

一本為第一門生態學課程編寫的教科書,從個體生理一路談到生物圈,每章貫穿一個案例研究,並持續關注氣候變遷、外來入侵種等應用問題。第五版的署名作者為Bowman與Hacker。

需要的基礎: 需要生物學導論基礎,數學只用到簡單代數與圖表。

難度等級
中級
學術層次
大學部
ecologypopulationscommunitiesecosystems教科書

01 / 導讀

導讀

引用

Bowman, W. D., & Hacker, S. D. (2020). Ecology (5th ed.). Sinauer Associates, an imprint of Oxford University Press.

章節概要

全書共25章:一章開篇,隨後是七個單元,另有一個介紹生態學常用公制計量的附錄。出版社將其描述為一本通俗易讀、條理清晰的入門教材,以案例為主線、以概念為導向,突出應用和基於資料的例子,並關注氣候變化、入侵物種和污染。以下的單元與章標題均來自出版社。

第1章:生命之網

一個位於第一單元之前的獨立導論章。

第一單元:生物體及其環境(第2–5章)

各章為:物理環境;生物圈;應對環境變化:溫度和水;應對環境變化:能量。這一單元先交代背景(物理環境和生物圈),再轉向生物如何應對溫度、水和能量的變化,因此全書從個體層面起步。

第二單元:演化生態學(第6–8章)

演化與生態學;生活史;行為生態學,把生態格局同演化解釋以及個體的行為選擇聯繫起來。

第三單元:族群(第9–11章)

族群的分佈與多度;族群動態;族群增長與調節,從族群出現在何處,講到其數量如何變化並受到限制。

第四單元:物種間相互作用(第12–15章)

四章逐一講解各種相互作用:捕食;寄生;競爭;互利共生與偏利共生。

第五單元:群落(第16–19章)

群落的本質;群落的變化;生物地理學;群落中的物種多樣性,探討物族群體如何組織、如何隨時間變化,以及物種如何在空間上分佈並形成多樣性。

第六單元:生態系統(第20–22章)

生產;能量流動與食物網;養分供應與循環,從能量和養分的角度講述生態系統。

第七單元:應用與大尺度生態學(第23–25章)

保護生物學;景觀生態學與生態系統管理;全球生態學,以應用性和大尺度的主題收束全書。

核心概念

第1–8章:個體與演化

  • 環境變化:生物如何應對溫度、水和能量的差異(第4、5章)。
  • 生活史:生物生長、繁殖和存活的模式(第7章)。
  • 行為生態學:對行為的生態學與演化研究(第8章)。

第9–15章:族群與相互作用

  • 族群動態、增長與調節:第10、11章的標題。
  • 捕食、寄生、競爭、互利共生與偏利共生:各佔一章的五種相互作用,後兩者合用第15章。

第16–25章:群落、生態系統與應用

  • 演替與生物地理學:群落的變化與物種的地理分佈(第17、18章)。
  • 生產、能量流動與養分循環:生態系統各章(第20–22章)。
  • 保護生物學、景觀生態學與全球生態學:以應用為主的最後一個單元。

評析

優點

  • 以案例和應用組織內容。 邁阿密大學校園書店的介紹稱本書採用案例驅動的方法,出版社列出的新特色中包括由作者講解的15個案例影片,可見內容是圍繞具體故事來設計的。
  • 便於自我檢測。 第五版在每個主要小節末增設自測題,為每章提供學習目標,還有「序列影象」,讓學生逐步解讀複雜的圖。
  • 由小到大的邏輯。 七個單元從個體到族群、相互作用、群落、生態系統,再到整個地球,目錄因而可直接當作課程大綱使用。
  • 關注當前話題。 據出版社介紹,本版增加了海洋生態學和微生物的內容,新增一份標出人類健康案例的「健康聯繫」清單,並替換了約四分之一到一半的照片。

侷限

  • 篇幅。 25章超出一個學期通常能講授的範圍,讀者尤其需要在第五至第七單元中做取捨。
  • 部分學習輔助需要聯網。 15個案例影片是影片,依賴電子書或線上資源,而非印刷頁面。
  • 定位為入門課程。 出版社將本書定位為生態學基礎的入門教材。想更深入學習生態學理論的學生需要另備更高階的書。

在課程中的定位

Bowman 與 Hacker 是一本入門課程教材,從生物體及其物理環境出發,逐級向上構建。Relyea 的 Ecology: The Economy of Nature 是最接近的對照:它同樣由物理環境和生物的適應,推進到族群、相互作用、群落、生態系統和全球變化,並增加了資料分析練習,可作為額外定量訓練的來源。Sher 與 Molles 的 Ecology: Concepts and Applications 圍繞少數核心概念組織,每個概念都有野外和實驗室研究作支撐,提供了另一條進入同樣內容的路徑。

讀完本書後想深入的讀者,可以看 Begon 與 Townsend 的 Ecology: From Individuals to Ecosystems,這是一本從生物體經族群、群落到生態系統的綜合性教材;Mittelbach 與 McGill 的 Community Ecology 是研究生層次的群落生態學綜述,建立在第五單元的主題之上。Ghazoul 的 Ecology: A Very Short Introduction 簡短概述,無需先修,可作為讀本書之前的預覽。

如何使用本書

本書面向已修完生物學導論、正在學習第一門生態學課程的學生。實用的閱讀方案如下:

  • 核心: 第1章;第4–7章(生物體與演化);第9–15章(族群與物種間相互作用);第16–17章和第20–22章(群落與生態系統)。
  • 按需: 第2–3章作為物理環境和生物圈的背景;課程涉及行為時讀第8章;第18–19章講生物地理學與多樣性。
  • 應用收尾: 第23–25章提供實踐和全球背景,也可以與其所依託的主題同步提前閱讀。

每章開始前先讀學習目標,在每個主要小節末回答自測題,有電子書的話可觀看案例影片。把案例研究當作貫穿各章概念的線索。