热生态学的原理

——PRINCIPLES of THERMAL ECOLOGY:temperature, energy and life

出版：Oxford

索书号：Q142/C597/2017/Y

ISBN ：9780199551675

环境热因子对生物的影响及生物对环境各种温热条件的适应。热包含强度和容量两个方面。热强度以温度表示，热容量则以卡或千卡衡量。因温度易于直接测量，且可据以推算热量收支，故生态学中常以温度作为主要参数。

地球上所有生物都在一定的温度条件下生长、发育、繁殖和活动,其范围大致在0～50℃，少数种类能够在低些或高些的温度内生活。例如一种蓝藻(Oscillaria filiformis)在85℃的热水中生活,雪衣藻生长在雪地上。生物可以进行正常的生命活动的温度称为适温。每种生物都有自己的适温范围，例如玉米幼苗生长的适温范围是9～46℃；南瓜是14～46℃;家蝇是1.5～36℃；青蛙是8～31℃；鳕鱼是-1～17℃。一般说来，陆生生物的适温范围比水生生物的广些。超越适温范围的温度可使生物停止生长发育，进入休眠状态，甚至造成昏迷或死亡。这在植物和变温动物表现得尤为显著；恒温动物因能调节自身的体温，保持较恒定的水平，所能适应的温度范围则广些。适温范围的上限称为临界高温，下限称为临界低温。

在适温范围内，温度对生物的生长和发育起调节作用。植物和变温动物的体温随外界环境的变化而改变，因此受外界温度的影响较为显著。温度升高其新陈代谢加速，促进生长和发育。一般，靠近适温下限的低温范围时这种加速作用较小，即当温度增高时生长发育的加快较为缓慢。只有达到一定温度后，生长发育的速度才随温度增高而迅速加快，通常呈直线正相关。当温度升达一定高度后，生长发育的速度又趋缓慢。生物生长发育最快时的温度称为最适温度，例如小麦种子萌发的最适温度是29℃，黑曲霉生长的最适温度是33～37℃；东亚飞蝗生长发育的最适温度是28～34℃。生物生长发育与温度的相关概念最早由法国的R.A.F.de雷奥米尔（1735）提出，他认为谷物与果实的成熟，同生长季节的日平均气温总和相关。其后，许多学者相继研究温度与生长发育的关系。从这些研究发展起来的“有效温积法则”已被用以推测作物的成熟期和害虫的发生期（见有效温积）。

《热生态学原理》一书作者是英国学者Andrew Clarke，在2017年10月8日出版。安德鲁克拉克(Andrew Clarke)在剑桥大学(Cambridge University)学习动物学和地质学，1968年夏天在斯瓦尔巴特群岛(Svalbard)进行地质野外工作。1970年从剑桥大学毕业后，他加入了英国南极调查局(British Antarctic Survey)，在接下来的40年里，他在南乔治亚州、南奥克尼群岛、南极半岛和南极大陆工作，偶尔回斯瓦尔巴特群岛一趟，并于2010年退休。他的主要生态兴趣集中在动植物与温度的关系上。他主要研究海洋无脊椎动物和鱼类，但也研究鸟类、哺乳动物和最近的恐龙。他已经写了180多篇科学论文。

温度影响一切。它影响着物理环境的方方面面，控制着任何涉及能量流动的过程，为有机体能做什么或不能做什么设定界限。这本新教科书揭示了生物与温度之间复杂关系背后的关键原理，即热生态学。它首先提供了一个严格的框架来理解能量在生物体内部和外部的流动，然后描述温度对生物体功能的影响。有了这些基本原则的涵盖，热生态学的原则的最后一节探讨热生态学本身，纳入与其他生物体互动的重要额外维度。整整一章都是关于生物体如何应对气候变化这一至关重要的主题。事实上，全球范围内快速气候变化的威胁是对进化热生物学家所面临挑战的一个鲜明提醒，并为本书的使命增添了一种紧迫感。

本书具有非常好的可读性，既适合研究生也适合热生物学、进化生物学、物理生物学等各个领域的研究者。同时在专业的生态学家和进化生物学家中也有着广泛的受众，为他们在热生态学的主题研究上提供了一个精准的综述。对那些在解决实际的生态问题的工作者也可以提供相关的知识信息。

《热生态学原理》通过17个章节来阐述了环境与生物形成的热生态，从各个大陆多种多样的环境到植物到动物的生态多样性的各个角度和纬度讲解了热生态学的相关内容。并提供一些争议问题的解决思路。除此之外，本书还具有以下特点：

1、具有实用性和针对性。《热生态学原理》一书内容广泛、描述简洁，在编写的过程中，所有的章节都是一份完整的文章。让本书具有了很高的可读性，同时也不会让读者在学习的过程中产生枯燥乏味的状态。

2、案例丰富。该书在描述各种生态环境和各种物种形成的热生态中，既列出了热传递交换的相关计算方法，公式及原则，同时又列举了大量的实际案例进行相应部分的佐证，使相关的理论有了更强的说服力。

3、图文并茂。《热生态学原理》在编写的过程中配有大量原理说明性的插图和公式，不仅让读者在阅读过程中更加清晰明了，还能增加读者阅读的趣味性。

4、条理清晰。在该书每一个章节的开头都有类似摘要的开篇词，让读者快速了解本章将要讲解的内容，同时在章节的末尾有单独的总结，让读者更加全面的把握该章节讲述的相关内容。同时，在每个章节的最后还有相关的注意事项即：本章的重点内容提示，进一步了巩固了读者对相关内容的吸收。最重要的是，作者将书中涉及到的相关研究文献在每个章节的最后都一一列了出来，让研究生及相关领域的研究者可以更方便的了解整个领域的研究现状和深入研究的思考思路。

总之，《热生态学原理》是一本生态学领域的权威著作，对于在读研究生和相关领域的研究者都是一本不可多得好书。

1. 介绍

2. 能量和热

3. 温度及测定

4. 生物的能量流

5. 水

6. 冷冻

7. 温度和反应率

8. 代谢

9. 温度调节

10. 内温性

11. 麻木和冬眠

12. 生态学中的代谢理论

13. 温度，生长和尺寸

14. 全球温度和生命

15. 温度和多样性

16. 全球气候变化及影响

17. 热生态学的原理

武汉大学生命科学学院研究生王鑫