第1篇 生物多样性和自然基础 1

第1章 生态学与自然选择的力量 2

1.1 科学与社会 2

1.2 生态学不等同于环境保护主义 4

1.3 科学方法 5

1.4 自然选择下的进化理论 6

1.5 适应度与基因永存 7

1.6 自然选择与达尔文鸣雀 8

要点 10

进一步阅读 10

网页链接 11

第2章 机遇、变化和进化 12

2.1 海洋和生命起源 12

2.2 光合作用的进化 14

2.3 产氧生物污染地球 15

2.4 进化、机遇和灾难 16

2.5 大陆漂移和进化 19

2.6 生物多样性和生物灌木图谱 22

2.7 什么导致物种形成 24

2.8 为什么物种会灭绝 25

要点 26

进一步阅读 26

网页链接 26

第3章 生命的巨大价值--生物多样性 27

3.1 物种数目有多少 27

3.2 生物多样性益处何在 29

3.3 生物多样性热点地区及其保护 32

3.4 生物多样性分布 33

3.5 为什么大多数物种是稀有的 39

3.6 从太空监控森林损失 41

要点 43

进一步阅读 43

网页链接 43

第4章 气候 44

4.1 与太阳的关系 44

4.2 气候形成的主要机制 46

4.3 锋面系统 48

4.4 海洋的影响 49

4.5 气候变化的循环 51

要点 54

进一步阅读 54

网页链接 54

第5章 生态系统、营养循环和土壤 55

5.1 一个生态系统有多大 55

5.2 探求生产率的根源 57

5.3 土壤： 我们最后的资源 63

5.4 土壤分布图 66

5.5 土壤侵蚀 66

5.6 生态系统的功能和价值 68

要点 68

进一步阅读 69

网页链接 69

第2篇 种群和群落生态学 71

第6章 生物的生态效率 72

6.1 光合作用：太阳光能转化进入碳水化合物 72

6.2 碳水化合物的去向 75

6.3 植物的生态效率 75

6.4 动物的生态效率 76

6.5 食物链上的能量流动 77

6.6 分解食物链和潜在的生产力 79

6.7 控制温度的代价：恒温动物和冷血动物 79

6.8 能量分配 80

要点 81

进一步阅读 82

网页链接 82  

第7章 究竟谁需要有性繁殖呢？ 83

7.1 克隆的方式 83

7.2 有性繁殖的生态学代价 84

7.3 数量多少还是体型大小：能量的优势补偿 87

7.4 幼体最优数目的选择 89

7.5 领域性 92

7.6 一雄多雌和雌性选择 93

要点 95

进一步阅读 95

网页链接 95

第8章 种群与资源：一种平衡策略 96

8.1 评价种群动态 96

8.2 竞争动力 100

8.3 种群与自然过程 103

8.4 生态位，或如何成为最适宜的生物 104

要点 109 

进一步阅读 109

网页链接 109 

第9章 捕食者的作用 110

9.1 怯懦者的进化成功 110

9.2 能量金字塔 110

9.3 最佳觅食理论 112

9.4 捕食者控制着猎物种群的数量吗 114

9.5 捕食者与猎物的行为 116

9.6 捕食者能提高物种多样性 116

9.7 植物的防卫武器 117

9.8 其他种间关系 118

9.9 拟态 120

9.10 捕食与管理 121

要点 122 

进一步阅读 122 

网页链接 122 

第10章 人类充斥地球 123

10.1 人类：陆地上的迟来者 123

10.2 从狩猎者-采集者到城市聚居者 125

10.3 农业：人口增长的跳板 126

10.4 呈指数增长的人口 126

10.5 人口统计 128

10.6 较发达国家的兴起 129

10.7 人口过渡 130

10.8 限制人口扩张 132

10.9 改革女性的作用 135

10.10 人口增长与消费主义 136

要点 136 

进一步阅读 137 

网页链接 137 

第3篇 群落生态学 139

第11章 生物群系 140

11.1 苔原 140

11.2 北方针叶林 143

11.3 温带森林 145

11.4 草原 146

11.5 灌木丛林 147

11.6 沙漠 148

11.7 热带森林 150

11.8 热带山地 151

11.9 海洋 152

11.10 河口 153

要点 153 

进一步阅读 154 

网页链接 154

第12章 水生生态系统 155

12.1 海洋生态系统 155

12.2 地下水 162

12.3 地表淡水 162

12.4 恐龙时代的湖泊发生了什么事 164

12.5 天然湖泊和河流的变化性 165

12.6 湖泊的季节性变化 166

要点 170 

进一步阅读 170 

网页链接 170

第13章 为什么湿地有价值 171

13.1 什么是湿地？ 171

13.2 水和湿地化学 173

13.3 湿地的水文调节作用 176

13.4 生活于沼泽的适应性 176

13.5 湿地和野生生物 178

13.6 生态系统质量和两栖动物的减少 179

13.7 改变湿地的功能和价值 182

13.8 佛罗里达埃维格莱德湿地的修复 183

13.9 湿地与法律 186

13.10 构建湿地 187

要点 188 

进一步阅读 189 

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第14章 与渔业联系起来 190

14.1 渔业不再像从前一样 190

14.2 鱼类、渔业与生产力 191

14.3 一个简单的渔业模型 193

14.4 对渔业深入的生态学思考 195

14.5 捕鱼与捕获物的转变 199

14.6 解决渔业问题的地区性办法 203

14.7 水产养殖是解决办法吗 203

14.8 国家保护和国际保护 204

要点 206 

进一步阅读 206 

网页链接 206 

第15章 生态演替 207

15.1 克莱门特与超个体 207

15.2 火山灰对森林的作用 208

15.3 演替与生态系统功能 211

15.4 从耕地到森林 212

15.5 演替与珊瑚礁 216

15.6 能够维持多样性的干扰 217

15.7 火的重要性 217

15.8 演替与生境管理 220

15.9 现代生态系统中的平衡和非平衡 221

要点 222 

进一步阅读 222 

网页链接 222 

第16章 随时间变化的群落：变化的种群和景观 223  

16.1 冰期的到来和结束 223

16.2 群落是一直稳定的吗 227

16.3 北美东北部森林的花粉历史 227

16.4 美国西南部植物的变迁 230

16.5 历史上的一个哺乳动物群落 232

16.6 热带地区的不稳定性 233

16.7 那么，群落是一直稳定的吗 234

16.8 种群灭绝的另一个注解：闪电假设 234

要点 236 

进一步阅读 236 

网页链接 236 

第17章 气候变化和全球变暖 237

17.1 气候变化的证据是什么 238

17.2 全球气候变化的生物效应：最近50年 240

17.3 自然气候变化 240

17.4 温室效应 241

17.5 二氧化碳浓度随时间的变化 242

17.6 人类活动和气候变化 244

17.7 温室效应气体和污染物之间潜在的相互作用 245

17.8 计算机模拟一个变暖的世界 245

17.9 二氧化碳倍增的潜在影响 247

17.10 假如气候变化不是线性的会发生什么 252

17.11 全球变暖： 一个被忽略的风险 252

要点 252 

进一步阅读 253 

网页链接 253 

第18章 破碎化 254

18.1 生境面积和物种多样性的关系 254

18.2 从岛屿得来的教训 255

18.3 边缘效应和生境破碎化 257

18.4 鸣禽和森林破碎化 260

18.5 集合种群：考虑种群破碎化的另一种方式 261

18.6 是灭绝还是无中生有 263 

18.7 采伐美国最后的原始森林 264

要点 266 

进一步阅读 266 

网页链接 267 

第19章 保护区设计 268

19.1 自然保护区的作用 268

19.2 生存所要求的种群数量 269

19.3 生存所需要的地域范围 270

19.4 面对外来物种带来的威胁 275

19.5 保护区的管理 279

19.6 恢复生态学： 保护的下一个推动 281

19.7 在灭绝的边缘徘徊 284

要点 287 

进一步阅读 287 

网页链接 287 

第4篇 生态与社会 289

第20章 为世界提供食物 290

20.1 人类的营养需要 290

20.2 农业与人口增长：致命的竞争 291

20.3 传播绿色革命 295

20.4 社会问题和第二次绿色革命 296

20.5 荒漠化 297

20.6 基因技术革命 299

20.7 转基因食物安全吗 301

要点 303 

进一步阅读 303 

网页链接 303 

第21章 污染：化肥和农药的另一副面孔 304

21.1 什么是污染 304

21.2 能够增加生长的污染 305

21.3 污染物的生物效应 308

21.4 为什么我们要污染 311

21.5 农药： 我们需要的污染物 312

21.6 农药替代物 315

21.7 综合害虫管理 318

21.8 可持续农业 319

要点 320 

进一步阅读 321 

网页链接 321 

第22章 大气、空气污染和臭氧 322

22.1 大气的组成 322

22.2 大气分层 323

22.3 空气污染 324

22.4 让人爱恨交加的臭氧 324

22.5 对流层臭氧--人们之恨 325

22.6 平流层臭氧--人们之爱 328

22.7 保护臭氧层 331

要点 332 

进一步阅读 333 

网页链接 333 

第23章 能源的使用与供应 334

23.1 发电厂并不能制造能量 334

23.2 美国能源利用简史 335

23.3 核能：一种荒谬的设想 337

23.4 我们未来的能源储备 339

23.5 能源与污染 340

23.6 替代能源 341

23.7 满足未来的能源需求 344

23.8 能源保护和利用效率 344

23.9 能源与发展 346

要点 346 

进一步阅读 347 

网页链接 347 

第24章 酸沉降如何影响生态系统 348

24.1 酸：定义和来源 348

24.2 酸沉降对陆生生态系统的影响 350

24.3 酸沉降对水生生态系统的影响 353

24.4 酸的迁移和缓冲系统 354

24.5 酸沉降问题的解决途径 357

要点 359 

进一步阅读 359 

网页链接 359 

第25章 人类疾病：进化学和生态学视角 360

25.1 消除疟疾：一段近乎成功的历史 361

25.2 抗药性和困扰人类的疾病 362

25.3 关于病毒的进化学思考 364

25.4 生态学视角 368

25.5 新疾病的出现 371

25.6 人体免疫缺陷病毒 372

要点 375 

进一步阅读 376 

网页链接 376 

第26章 环境经济学 377

26.1 传统经济学和市场价值 377

26.2 效益成本分析： 一把双刃剑 383

26.3 消除污染的代价有多大 384

26.4 环保产业： 拉动还是阻碍经济增长 386

26.5 可持续观念的偏离 387

26.6 如何来衡量发展 388  26.7 全球预算和局部估算 389

要点 390 

进一步阅读 391 

网页链接 391 

第27章 环境法规与环境政策 392

27.1 习惯法与环境 392

27.2 成文法中的环境保护 394

27.3 环境法规简史 395

27.4 聚焦五项环境法规 395

27.5 财产权和环境法规 403

要点 404 

进一步阅读 404 

网页链接 404 

第28章 展望未来 405

28.1 资源需求：一种历史的、生态学的视角 405

28.2 末日将要来临吗 406

28.3 复活岛的教训 407

28.4 淡水：一种限制性的资源吗 409

28.5 主观能动性挽救人类的命运 410

28.6 医学面临新的挑战 411

28.7 不仅仅是另一个克隆 412

28.8 未来的抉择 414

要点 414

进一步阅读 414

网页链接 415

词汇表 416ⅩVII