Ecology: Concepts and Applications（生態學：概念與應用）

引用

Sher, A. A., & Molles, M. C. (2026). Ecology: Concepts and Applications (2026 release). McGraw Hill.

章節概要

全書共23章，分為六個部分。它沿著生態組織層次逐級上升：從自然史與演化出發，經過個體生物的適應、族群和種間交互作用，再到群落、生態系，以及地景和整個地球的生態學。McGraw Hill 並不以編號版次出版本書，而是作為持續更新的「發行版」（release）推出，並說明本書是為一學期的大學第一門生態學課程而寫的。

第1章：生態學導論——歷史基礎與發展中的前沿

開篇一章介紹生態學這門學科。正如章名所示，它既談這門科學從何而來，也談當前研究的走向。

第2–4章：陸地上的生命；水中的生命；族群遺傳學與天擇

第一部分「自然史與演化」先概覽地球上的主要環境，陸地生命和水中生命各占一章，隨後討論族群遺傳學與天擇。如此一來，演化在任何生態過程之前就已登場，成為全書的架構。

第5–8章：溫度關係；水分關係；能量與養分關係；社會關係

第二部分「對環境的適應」關注單一生物：牠們如何因應溫度和水分，如何取得能量和養分，以及彼此之間如何進行社會互動。在個體適應這個架構內，社會行為獨立成章。

第9–12章：族群的分布與數量；族群動態；族群成長；生活史

第三部分「族群生態學」討論族群分布在哪裡、包含多少個體，族群如何隨時間變化，如何成長，以及生活史特徵如何變化。族群模型就在這一部分引入。

第13–15章：種間交互作用與競爭；剝削性交互作用：掠食、植食、寄生與疾病；互利共生

第四部分「交互作用」依序討論種間交互作用的主要類型：競爭；掠食、植食、寄生和疾病等剝削性關係；以及互利共生。

第16–20章：物種數量與多樣性；種間交互作用與群落結構；初級生產與次級生產；養分循環與保留；演替與穩定性

第五部分「群落與生態系」先討論群落：如何量測多樣性，種間交互作用如何形塑群落結構。接著轉向生態系：第一營養階層及更高營養階層的生產、養分的循環與保留，以及透過演替發生的時間變化，並一併討論穩定性問題。

第21–23章：地景生態學；地理生態學；全球生態學

第六部分「大尺度生態學」把尺度擴展到地景、地理格局，最後到全球層次的生態學。

核心概念

第一部分：自然史與演化（第1–4章）

• 陸域環境與水域環境：陸地和水中生命的主要舞台，在分析生態過程之前先行介紹。
• 天擇與族群遺傳學：本書放在開頭、先於生態學本身的演化機制。

第二部分：對環境的適應（第5–8章）

• 溫度關係與水分關係：個體生物如何因應炎熱、寒冷和水分供給。
• 能量與養分關係：生物如何取得所需的能量和物質。
• 社會關係：同種個體之間的交互作用，被視為適應的一個面向。

第三部分：族群生態學（第9–12章）

• 分布與數量：族群出現在哪裡、包含多少個體。
• 族群動態與成長：族群大小如何隨時間變化。
• 生活史：不同生物在生長和繁殖的時間與模式上有何差異。

第四部分：交互作用（第13–15章）

• 競爭：物種之間相互限制的交互作用。
• 剝削：掠食、植食、寄生和疾病，也就是一個物種以另一個物種為食，或以其為代價生存。
• 互利共生：對雙方都有利的交互作用。

第五至六部分：群落、生態系與大尺度生態學（第16–23章）

• 物種多樣性：群落中物種的數目及其相對數量。
• 初級生產與次級生產：透過生產者進入生態系的能量有多少，其中又有多少傳遞給消費者。
• 養分循環與保留：元素如何在生態系中流動，又如何被保留在其中。
• 演替與穩定性：群落在干擾之後如何變化，以及群落的穩定程度。
• 地景、地理與全球生態學：區域、大陸和全球尺度上的生態格局與過程。

評析

優點

• 目標讀者明確。 出版社說明，本書是為在一個學期內修習第一門大學部生態學課程的學生而寫的，假定讀者具備一定的基礎化學和數學知識，並修過涵蓋演化、生理學和生物多樣性入門的普通生物學。讀者在開始之前就能判斷自己是否已做好準備。
• 完整的組織層次結構。 六個部分從生物個體經過族群和交互作用，上升到群落、生態系、地景和全球。入門生態學課綱的標準內容都能在一本書中找到。
• 演化與自然史放在最前面。 族群遺傳學與天擇在第4章，陸地與水中的生命在第2–3章，都早於個體和族群生態學。學生進入後面的章節時，已經具備演化架構和主要環境的整體圖像。
• 其他教科書中常被壓縮的主題在這裡各自成章。 社會關係、互利共生、地景生態學和地理生態學各有完整的一章，而不只是某個大章中的一節。
• 作者有野外研究經歷。 根據出版社的作者簡介，Sher 研究復育生態學、河岸帶入侵植物和定量生態學方法；Molles 主要研究河川與河岸帶生態學，以及氣候變異對生態系的影響。

局限

• 一學期內容偏多。 23章超出大多數一學期課程能深入講授的範圍，教師和自學者都需要有所取捨。
• 沒有專門討論保育或應用生態學的章節。 目錄中沒有保育生物學、生態復育或自然資源管理的章節。希望修習應用性課程的讀者，不應期待這些主題得到單獨處理。
• 演化只占一章。 族群遺傳學與天擇共用一章。如果學生在普通生物學中沒有紮實學過演化，可能需要補充背景知識。
• 內容不斷變動。 McGraw Hill 的「常青」（evergreen）模式會在不同發行版之間更新內容，因此一個發行版的頁碼、圖表和練習可能與另一個發行版不一致。學生應確認自己使用的是課程指定的發行版。

在課程中的定位

在本清單的生態學書目中，本書是一部面向第一門課程的完整教科書。Jaboury Ghazoul 的 Ecology: A Very Short Introduction 簡要概述這門學科及其應用，可以在本書之前或同時閱讀，以掌握各部分之間的關聯，但在有習題和考試的課程中，它無法取代教科書。Bowman 與 Hacker 的 Ecology 以及 Relyea 的 Ecology: The Economy of Nature 是另外兩部面向第一門課程的教科書，涵蓋從個體到生物圈的同樣範圍。Bowman 與 Hacker 以貫穿各章的案例研究以及氣候變遷、入侵種等應用問題來組織章節；Relyea 則從適應與演化的角度建構各個主題，並加入處理生態資料的練習。Sher 和 Molles 與 Relyea 一樣重視演化；需要更多資料分析練習的學生，可以把 Relyea 當作輔助讀物。

讀完本書之後，Begon 與 Townsend 的 Ecology: From Individuals to Ecosystems 沿著同樣從個體到生態系的路徑，作了更廣泛、更詳細的論述，是繼續深入學習生態學的自然下一步。Mittelbach 與 McGill 的 Community Ecology 是一部研究所層次的綜合性著作，借助數學模型和近期理論，對本書第13–17章的內容作了深入得多的探討。

如何使用本書

本書適合已修完入門生物學的生物學和環境科學系一、二年級學生。族群和生態系各章需要基礎代數和一定的化學知識。一種實用的讀法如下：

• 核心順序： 先讀第1章，再讀討論天擇的第4章，然後是第三至第五部分（第9–20章）。族群、交互作用、群落和生態系是大多數第一門生態學課程的核心。
• 背景章節： 關於陸地和水中生命的第2–3章適合當作參考資料：先讀一遍以建立整體印象，等後面章節提到特定生物群系或水域系統時再回頭查閱。
• 依興趣選擇： 第二部分（第5–8章）適合對生理生態學或行為生態學有興趣的學生；第六部分（第21–23章）適合將來從事地景、生物地理或全球變遷研究的學生。在較短的課程中，每部分讀一兩章可能就夠了。
• 主動學習： 族群章節引入成長模型時，把方程式寫出來，用簡單的數字試算。對第四部分的每一種交互作用類型，從身邊的棲地中找一個例子。

打算繼續學習生態學的學生，應記下自己覺得講得較薄的主題，再到 Begon 與 Townsend 等更完整的教科書中補充學習。