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人类干扰生态系统中植物的微进化与保护
作者:
[英]大卫·布里格斯(David Briggs) 著 李博 等译
定价:
98 元
页数:
418页
ISBN:
978-7-309-14137-5/Q.108
字数:
788千字
开本:
16 开
装帧:
平装
出版日期:
2021年9月       
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内容提要


       随着人口的持续增长,人类对自然生态系统的影响以及对植物资源的需求日益加剧。人类影响下的生态系统中植物的进化动态、植物资源的可持续性利用和保护已成为全世界普遍关心的问题。大卫·布里格斯(David Briggs)是国际知名的植物遗传和保护专家。在本书中,他引用不同实例对人类干扰生态系统中植物微进化的式样、机制和驱动力进行了系统分析,着重讨论了自然选择、物种形成、稀有物种的脆弱性、入侵种以及气候变化对植物的影响等,并思忖是否能通过管理来保护濒危物种和受威胁的生态系统,质疑受损的景观和动植物群落在多大程度上可以按原样重建或恢复。本书概念清晰,信息量丰富,适用面广,不仅可作为高年级本科生和研究生进化生态学课程的教材,也可供进化生物学、生态学、保护生物学以及资源可持续利用等领域的研究人员参考。
      

作者简介

书摘


       目录
      
       第1章 引言
       1.1人类的影响:对保护的意义
       1.2各章内容梗概
      
       第2章 研究变化
       2.1定义术语和提出假设
       2.2实验和调查
       2.3达尔文的科学方法
       2.4实验设计的进展
       2.5实验设计的要素
       2.6准实验
       2.7“证据”与证伪
       2.8检验有关过去的假设
       2.9预测未来
       2.10证据的权衡
       2.11结语
      
       第3章 植物进化的关键概念
       3.1达尔文关于物种进化的观点
       3.2后达尔文主义对我们理解进化的贡献
       3.3细胞遗传学研究
       3.4遗传信息的化学基础
       3.5基因突变
       3.6染色体变化
       3.7植物种群的微进化
       3.7.1种群
       3.7.2基因流
       3.7.3基因流与种群结构
       3.7.4种群内的偶然效应
       3.7.5自然种群的稳定性
       3.7.6动物与植物的相互作用
       3.8植物不同于动物
       3.9自然选择的不同模式
       3.10 r与K选择
       3.10.1 r选择
       3.10.2 K选择
       3.11适合度
       3.12选择的中性学说
       3.13后达尔文主义物种形成模型
       3.14渐进物种形成
       3.15物种形成与奠基者效应
       3.16渐渗杂交
       3.17同域物种形成
       3.18多倍性的细胞遗传学
       3.19多倍体的成功
       3.20化石记录证据
       3.21集群绝灭
       3.22间断平衡论
       3.23大陆漂移
       3.24轨道变更
       3.25结论
      
       第4章 人类干扰生态系统的起源与范围
       4.1人类的起源
       4.2人类对植物的利用
       4.3接近500万:狩猎采集者
       4.4接近5000万:农业的开始
       4.5植物驯化的过程
       4.6接近5亿:自公元前2000年至公元1500年农业的扩张
       4.7第一个10亿:从自给农业到经济农场(1500—1825)
       4.8人口增至20亿:农业扩张的边界(1825—1907)
       4.9从20亿到65亿:食物工业化生产的兴起(1927—现在)
       4.10人类目前对生态系统的影响程度
       4.11人类的地貌活动
       4.12与日俱增的环境忧虑
       4.13防护性保护
       4.14资源的明智使用
       4.15对环境污染的关注
       4.15.1大气污染
       4.15.2温室效应与全球气候变化
       4.15.3重金属污染
       4.15.4氮(N)化合物
       4.15.5磷(P)化合物
       4.15.6农药
       4.15.7不同来源的有机污染物
       4.16对生物多样性丧失的关注
       4.17应对外来生物的不利影响
       4.18水土流失与盐碱化
       4.19人口数量不可阻挡的增长
       4.20未来40~50年的人口预测
       4.21生态足迹
       4.22结论
      
       第5章 人类活动对生物圈的影响
       5.1文化景观
       5.2是否还有荒野?
       5.3荒野概念
       5.4荒野和“原始神话”
       5.5大型动物的灭绝
       5.6文化景观与火
       5.7原始雨林有多“原始”?
       5.8欧洲的荒野
       5.9海洋是荒野的神话
       5.10神话及其意义
       5.11第一批保护学家
       5.12人与自然
       5.13环境保护主义者眼中的人类活动
       5.14人类活动:生态位构建概念
       5.15自然的和受人类影响的生态系统
       5.16结论
      
       第6章 分类
       6.1物种
       6.2关于物种的早期观点
       6.3物种概念
       6.4不同分类系统中物种的数目
       6.5术语“物种”在保护生物学中的使用
       6.6世界上究竟有多少种植物?
       6.7本土种与外来引入种
       6.8物种身份的证据线索
       6.9证据评述:判定本土与外来物种身份的标准
       6.9.1化石证据
       6.9.2历史证据
       6.9.3生境
       6.9.4地理分布
       6.9.5归化频率
       6.9.6遗传多样性
       6.9.7繁殖模式
       6.9.8物种传入的可能方式
       6.10野生生物
       6.11野生和栽培植物
       6.12野化植物
       6.13杂草
       6.14入侵植物
       6.15濒危物种
       6.15.1生境丧失
       6.15.2种面积曲线
       6.15.3热带生态系统的物种数目
       6.16分类学界开始意识到集群绝灭的可能性
       6.17当前的灭绝速率与未来的前景
       6.18灭绝过程的时间框架
       6.19对灭绝威胁的评估
       6.20对气候变化下物种灭绝风险的评估
       6.21对栽培植物和森林树木的威胁
       6.22结论
      
       第7章 人为生态系统中植物微进化研究
       7.1自然选择
       7.2野生群体的研究:部分早期实验
       7.3如何研究受人类影响生态系统中的自然选择?
       7.4植物研究中检测自然选择的方法
       7.5研究选择的重要方法
       7.5.1同质园试验、耐性检验
       7.5.2交互移植实验
       7.6分子标记在微进化研究中的使用
       7.7微进化研究的评估
       7.7.1采样
       7.7.2遗传差异
       7.7.3生态背景
       7.7.4对适合度的估计
       7.7.5变化速度
       7.8微进化与自然保护的关系
       7.9保护物种:基于“模式”概念的方法
       7.10更改目标:保护进化潜能
       7.11结论
      
       第8章 管理型草地生态系统中植物的微进化
       8.1人为生态系统中的采食活动
       8.1.1管理型草地、牧场等
       8.1.2耕地
       8.1.3森林
       8.2对牧场和干草进行管理的传统方法
       8.3同质园试验中对放牧和干草生态型的早期研究
       8.4一个计划外“实验”的结果
       8.5人工选择实验
       8.6选择的实验研究
       8.7季节性生态型
       8.7.1 4~8个节间
       8.7.2 8~13个节间
       8.7.3 11~16个节间
       8.7.4 15个以上节间
       8.8牧场与干草场生态型的比较研究
       8.9公园草地实验:黄花茅(Anthoxanthum odoratum)
       8.10草坪和高尔夫球场中的选择
       8.11温度控制发芽
       8.12早熟禾(Poa annua)的歧化选择
       8.13草坪与其他类型草地的比较研究
       8.13.1草坪
       8.13.2放牧区域
       8.13.3牛津干草草场
       8.13.4无规则放牧或收割的地区
       8.13.5交互移植实验
       8.13.6大车前
       8.13.7雏菊在移植实验中的表现
       8.13.8修剪样地和高草样地中蓍草的反应
       8.13.9草坪杂草表型可塑性的重要性
       8.14干草转运而引起的草地基因流
       8.15种子库
       8.16畜牧业中由种子传播引起的基因流
       8.17结语
      
       第9章 收获作物:耕地与林地
       9.1耕地杂草种群:普适基因型或特化宗?
       9.2作物拟态
       9.2.1营养体拟态
       9.2.2种子拟态
       9.2.3亚麻中的作物拟态
       9.2.4小麦中的作物拟态
       9.2.5水稻中的作物拟态
       9.2.6玉米中的作物拟态
       9.3生活史变异
       9.4与土地利用相关的生长策略
       9.5与除草压力相关的生长速率
       9.6春化与冬性和夏性一年生习性
       9.7成熟时机与作物收获的关系
       9.8休眠
       9.9种子生产与土壤种子库
       9.10除草剂抗性
       9.11除草剂抗性的发生
       9.12抗性发展的速度
       9.13适合度:代价与收益
       9.14除草剂处理的取消
       9.15除草剂处理的效果:赢家与输家
       9.16经除草剂处理后杂草种群发生怎样的变化?
       9.17与现代农业实践相关的选择压力
       9.18对农耕方式的差别反应
       9.19森林地区的赢家与输家
       9.19.1森林砍伐
       9.19.2开发利用
       9.19.3片断化
       9.19.4种群统计学变化
       9.19.5生境改变
       9.19.6环境恶化
       9.19.7新树种与变种的引进
       9.19.8驯化
       9.19.9假设检验
       9.19.10片断化效应
       9.19.11砍伐对种群变异的影响
       9.19.12花粉流
       9.19.13种子基因流
       9.19.14森林管理
       9.20尾声
      
       第10章 污染与微进化变异
       10.1污染效应研究的还原论方法
       10.2二氧化硫的污染效应
       10.2.1多种来源
       10.2.2“点源”污染
       10.2.3抗性发生速度的研究
       10.3臭氧污染
       10.4臭氧抗性的进化
       10.5对重金属的抗性
       10.6自然存在的重金属高含量区域
       10.7人源性重金属污染源
       10.8土壤中的重金属
       10.9定义
       10.10检验金属耐受性
       10.11耐受性的遗传学
       10.12耐受性变种的起源
       10.13耐受性进化的限制
       10.14基因流和选择
       10.15重金属耐受性的形成速度:一系列证据
       10.15.1镀锌的网
       10.15.2炼铜厂
       10.15.3输电塔
       10.15.4输电塔附近的其他物种
       10.16结论
      
       第11章 引入的植物
       11.1“引种的过程”
       11.1.1偶然阶段
       11.1.2实用阶段
       11.1.3美学阶段
       11.2建立种群:奠基者效应、基因流和多次引种
       11.2.1归化种群的建立:奠基者效应
       11.2.2引入物种的建立:克隆繁殖物种的奠基者效应
       11.2.3种群建立:连续的奠基者效应
       11.2.4种群建立:原产地与入侵地的变异
       11.2.5种群建立:分子标记方法的启示
       11.2.6种群建立:追踪旱雀麦的扩散
       11.2.7种群建立:引进种有多大比例变成入侵种?
       11.3植物引种:成功者与失败者
       11.4一些物种被成功引入但未能成功定殖
       11.5引进物种的定殖:互利共生的重要性
       11.6引入种群的发展:时滞期
       11.7阿利效应
       11.8散播载体和新生境的可利用性
       11.8.1战时炸弹的破坏
       11.8.2道路的修建
       11.8.3铁路
       11.8.4水道
       11.9时滞期:未知的原因
       11.10植物归化种群中的自然选择
       11.10.1在引入物种中进化出了自交可育变种吗?
       11.10.2生态型分化
       11.11普适基因型
       11.11.1无融合生殖植物中的普适基因型
       11.12与引入植物相关的动物种群的进化改变
       11.13自然选择:哪些物种有可能成为成功的入侵者?
       11.14入侵植物的成功:与其他物种的相互关系
       11.14.1天敌释放假设
       11.14.2入侵性进化假设
       11.14.3空生态位假设
       11.14.4新武器假设
       11.14.5干扰假设
       11.14.6物种丰富度假设
       11.14.7繁殖体压力假设
       11.14.8协同进化假设
       11.15引种的生态学后果
       11.15.1直接影响
       11.15.2间接影响
       11.16尾声
      
       第12章 濒危物种:种群水平灭绝过程研究
       12.1衰退种群的一般模型
       12.2生境丧失和生态系统改变
       12.3漩涡模型和文化景观
       12.3.1文化景观中的稀有物种
       12.4片断化种群的性质
       12.5种群衰退到灭绝
       12.6研究植物种群
       12.6.1统计植物
       12.6.2土壤种子库
       12.6.3种群统计学研究
       12.7植物种群中花粉限制
       12.7.1传粉中断
       12.8植物中的阿利效应:雌雄异株和雌全异株
       12.9植物中的阿利效应:自交不亲和性
       12.10繁殖的气候限制
       12.11灭绝漩涡:随机事件
       12.12漩涡模型:遗传效应
       12.12.1理想种群概念和衰退种群如何偏离“理想”
       12.13小种群和片断化种群的遗传学
       12.13.1广布种的遗传变异水平高
       12.13.2稀有种比常见种遗传变异性低
       12.13.3小种群往往遗传变异性低
       12.13.4种内遗传变异与种群大小正相关
       12.13.5空间遗传变异式样反映衰退种群在时间上发生了什么
       12.13.6衰退种群中适应性遗传变异下降
       12.13.7衰退种群面临近交衰退增加的风险
       12.14种群多大才能确保长期生存?
       12.15PVA预测和保护
       12.16集合种群
       12.17结语
      
       第13章 人类影响的生态系统中杂交和物种形成
       13.1新物种是否会快速进化以取代那些即将灭绝物种?
       13.1.1少数派劣势
       13.2米草属中一个新多倍体的进化
       13.3威尔士千里光的起源
       13.4婆罗门参属新物种的进化
       13.5新同倍体杂交物种的进化
       13.6野生植物中近期多倍体的稀有性
       13.7人类活动打破生殖隔离将会发生什么?
       13.8杂交:基因流的程度
       13.9杂交和基因渐渗:使用分子标记检验假设
       13.10鸢尾生态隔离的打破:物种相互作用
       13.11德国蔊菜属植物的基因渐渗
       13.12引入种之间的基因渐渗:杂交是否促进入侵性?
       13.13杂交如何促进入侵性?
       13.14引入真菌种间杂交所引发的入侵性
       13.15种内杂交引发的入侵性
       13.16作物野生种杂草互作
       13.17微进化通过杂交在杂草中发挥作用
       13.18作物野生种杂草互作产生新杂草
       13.19杂交增加濒危物种灭绝风险
       13.20转基因作物与野生及杂草近缘种之间的互作
       13.21杂草甜菜的微进化
       13.22转基因甜菜
       13.23将转基因保持在作物中
       13.24作物杂草野生种的杂种:适合度估计
       13.25杂交和保护
       13.25.1异地保护
       13.25.2从花园到野外的基因流
       13.26杂交和基因渐渗导致的濒危物种灭绝
       13.26.1米草的杂交渐渗
       13.26.2杂交导致珍稀特有种濒危
       13.27杂交种的保护
       13.28结语
      
       第14章 迁地保护
       14.1植物园
       14.2植物园的历史
       14.3传统植物园:它们包含什么?
       14.4植物园:维多利亚的遗产还是21世纪的挑战?
       14.5园丁与保护
       14.6植物园中的迁地保护
       14.6.1保护措施的迫切需要
       14.6.2植物迁地保护的目标
       14.6.3动物园和植物园
       14.7植物园的固有局限性
       14.7.1空间和资源
       14.7.2连续性问题
       14.7.3灾难事件
       14.7.4档案和错误鉴定
       14.7.5植物园中的植物病害
       14.8迁地保护:野生物种的种子库
       14.9微体繁殖
       14.10其他类型的基因库
       14.11栽培过程和种子库中的遗传变化
       14.11.1“模式”途径
       14.11.2样本收集
       14.11.3在植物园中栽培野外采集的植物
       14.11.4基因库:采样和更新过程
       14.11.5重新评估基因库样本大小
       14.11.6植物园中的野生植物:活植物面临的选择作用
       14.12整个生态系统的迁地保护
       14.13植物园中的选择作用也能改变物种的繁殖行为
       14.13.1杂交
       14.14在植物园中迁地保护植物取得了多大的成功?
       14.14.1短期成功
       14.14.2濒危物种特殊类群的迁地保护效率评估
       14.15植物园和保护信息
       14.16植物园中迁地保护的前景
       14.17迁地保护会引起驯化吗?
       14.18结论
      
       第15章 就地保护:保护区内外
       15.1对保护森林的公园的呼吁
       15.2早期的公园与“保护”
       15.2.1圣地
       15.2.2狩猎与森林保护区
       15.3森林保护以及风景名胜区保护
       15.4美国国家公园的建立
       15.5国家公园的目标
       15.6人类排除的理念
       15.7转变目标
       15.7.1控制捕食者
       15.7.2动物饲养
       15.7.3黄石公园放养鱼类
       15.7.4森林防火保护
       15.7.5森林防虫保护
       15.7.6自然调节的方针
       15.7.7自然管理
       15.8欧洲国家公园与自然保护区的建立
       15.9文化景观中自然保护区的管理:以维肯沼泽为例
       15.10保护管理:达尔文主义视角
       15.11个别物种管理中的“诉诸先例”示例
       15.12恢复传统管理
       15.13过去的生态系统管理
       15.14恢复传统实践
       15.15保护管理者非传统实践的设计
       15.16实验在保护管理中的作用
       15.17呼吁基于证据的保护
       15.18保护管理的冲突
       15.19“诉诸先例”是否足以确保文化景观中濒危物种与生态系统的存续?
       15.19.1水资源
       15.19.2污染
       15.19.3入侵植物
       15.19.4入侵病原体
       15.19.5引进的动物物种
       15.20国家公园与自然保护区:非法活动的威胁
       15.21结论
      
       第16章 通过恢复与重新引入实现创造性保护
       16.1通过恢复项目实现的创造性保护:部分实例
       16.2在创造性保护中应采用何种植物?
       16.2.1本土种群
       16.2.2使用不同种源材料进行恢复:“混合”策略
       16.2.3混合或匹配?
       16.3濒危物种的创造性保护
       16.3.1应建立多少种群?其空间配置应如何?
       16.3.2地点准备与选择
       16.3.3种群规模的确定
       16.3.4回归的种群统计学成本
       16.3.5迁地与就地保护的协调努力
       16.3.6避免创造性保护的瓶颈效应
       16.3.7是否需要对恢复进行持续管理?
       16.3.8如何评估重新引入的成功率?
       16.4复杂生态系统:了解演替
       16.5保护恢复的宗旨与目标:不同观点
       16.5.1“再野化”
       16.5.2文化景观的恢复
       16.6管理策略的变化:对微进化的影响
       16.7恢复与管理:荒野中的园艺学
       16.8结语
      
       第17章 景观中的保护区
       17.1保护区设计
       17.2岛屿生物地理学理论在保护中的应用
       17.3片断化
       17.4片断化的影响
       17.5保护区周围的环境
       17.6边缘效应
       17.7迁徙廊道与保护区相邻
       17.8景观廊道
       17.9功能性廊道的证据
       17.10廊道作为保护区之间纽带的优势与劣势
       17.11保护区与特殊物种的保护
       17.12当今保护区与生物多样性“热点”的相对位置
       17.13公园、保护区与环境中的淡水生态系统
       17.14海洋自然保护区
       17.15结语
      
       第18章 气候变化
       18.1温室效应与气候变化
       18.2气候变化的直接观测
       18.2.1大气温度
       18.2.2高层大气
       18.2.3海洋温度
       18.2.4海平面上升
       18.3气候的长期变化
       18.4人类活动对气候变化产生影响的可能性
       18.5未来气候变化预测
       18.6评估未来的气候变化
       18.7结语
       18.7.1预测、确定性、证明
       18.7.2气候变化怀疑论
       18.7.3应对气候变化问题
      
       第19章 微进化与气候变化
       19.1对二氧化碳升高、气温上升和干旱的响应
       19.1.1二氧化碳
       19.1.2上升的温度
       19.1.3干旱
       19.1.4互作因子
       19.1.5呼吁更为广泛地采用交互移栽实验
       19.2各类生命周期事件发生时间的近期变化
       19.3物候——不同环境线索为关键过程提供诱因
       19.4分布区的迁移——植被带和单个物种
       19.4.1分布范围的表观变化源于气候变化吗?
       19.4.2人类活动引起的气候变化所导致的物种变化
       19.4.3物候与分布区变化是微进化响应
       19.5植物对于过往气候变化的响应
       19.6物种的适应与迁移:自然选择扮演着重要的角色吗?
       19.6.1后冰期的迁移
       19.7对气候变化的微进化响应
       19.7.1祖先种群与后代种群的比较
       19.7.2人为选择实验
       19.7.3交互移栽实验
       19.7.4分子技术
       19.7.5动物的微进化变化
       19.8物种间相互作用与气候变化的影响
       19.9气候变化下的迁移:微进化的推测
       19.9.1植物物种的迁移能力不尽相同
       19.9.2有特殊生境需求的生态型与物种
       19.9.3入侵已占区域
       19.9.4入侵物种
       19.9.5协同进化下的互利共生
       19.9.6迁移的速率
       19.9.7单个物种与群落的迁移
       19.9.8由于气候变化导致物种消失而引发的现存群落的变化
       19.9.9人类干扰环境下发生的迁移
       19.9.10迁移与廊道
       19.9.11迁移可能带来的长期效应
       19.10结语
      
       第20章 气候变化对自然保护理论与实践的影响
       20.1对建模的质疑
       20.1.1 2007年4月的《IPCC第四次评估报告》
       20.2国家公园和自然保护区是保护工作的重点
       20.3高保护价值地区的气候变化
       20.4国家公园的使命
       20.5保护区及周边环境的管理与恢复
       20.6用于恢复和管理的植物材料的选择
       20.7撤销人为管理与恢复
       20.8濒危物种保护
       20.9保护区的重新配置
       20.10野生生物廊道
       20.11协助迁移的垫脚石地区
       20.12协助迁移
       20.13气候变化——我们对于警告的回应
       20.14人类适应——对受保护地区的威胁
       20.15结论
      
       第21章 总论
       21.1微进化与保护:达尔文的见解
       21.2文化景观
       21.3保护策略
       21.4就地保护:保卫要塞
       21.5可持续发展
       21.6人类活动施加的选择压力
       21.7人类活动与驯化
       21.8在管理环境下维持物种的“野生”状态
       21.9从驯养到野化
       21.10人类、家畜、植物的协同进化
       21.11“文化追随者”
       21.12人类会采取必要措施以控制气候变化吗?
      
       参考文献
      

书评       

   

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