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Ecosystems: ecology and evolution beyond the forest edge
开放生态系统：森林边缘之外的生态与进化
作者：William J. Bond
出版：Oxford University Press
索书号：Q14/B711/2019/ Y
ISBN: 978-0-19-881245-6
藏书地点:武大外教中心
这本书深入探讨了开放生态系统的地理分布、生态特征以及其在古代的演变，其中包括草原、稀树草原和灌木丛等生态系统。这些开放生态系统常常出现在适宜封闭森林生态系统存在的气候条件下，并且与森林形成复杂的生态马赛克。在现代科技，特别是遥感技术的支持下，我们已经明确了开放生态系统是一种全球性现象，广泛分布在各种气候区域，甚至可以替代封闭森林。本书不仅仅局限于区域性叙述，而是努力为这些生态系统的存在提供一般性解释。我们试图拓展开放生态系统的主题，探讨其广泛且古老的性质，以及与封闭森林不同的生物群体特征。此外，本书还研究了在有利于森林生长的气候条件下，开放生态系统是如何维持自身，尽管土壤条件不太适宜树木生长，同时还面临火灾和草食性脊椎动物的威胁。
长期以来，气候被认为是主导主要植被分布的关键因素，其依赖于气候-植被关联的假设。这些关联被普遍地认为存在于“一种气候对应一种植被”的假设基础上，即相同的气候条件下存在单一而稳定的植被状态。然而，现实是，这种假设在世界大部分地区都不成立。在同一气候条件下，不同的植被状态，如森林和草原，可以共存于相同的地理景观中。基于过程的生物地理模型正在挑战这种假设，揭示了植被和气候之间的不匹配性。长期以来，非森林生态系统被认为是由森林砍伐和人为火灾导致的次生植被。然而，越来越多的证据表明，一些自然非森林生态系统拥有悠久的历史，而非仅仅是人类活动的产物。
气候条件在一定程度上决定了植被的潜在生物量，生态学家们在理解和预测这种潜力以及将其应用于全球植被模型方面取得了显著进展。然而，我们仍然面临着理解和预测远离气候潜力的植被分布的挑战。大片非森林植被生长在气候条件适宜森林生长的地区，这引发了关于为何森林并不普遍分布的争论，这一争论已经持续了一个多世纪。争论通常涉及到自下而上的因素（资源限制）和自上而下的因素（食草、捕食和火灾）两个主要观点。越来越多的人认为两者之间存在相互作用。本章详细介绍了关键的假设、研究假设以及相应的预测。营养生态学被提出作为一个有益的框架，用于探索树木覆盖远离气候潜力的情况，其中包括考虑火灾等消费者的调节。此外，替代稳态状态理论正在崭露头角，特别适用于解释森林/非森林生态系统的交替出现，其中每种状态都由对首选环境的正反馈维持。
如果开放生态系统是最近的人为产物，与过去几千年的人类活动相关，那么它们应该支持由森林物种主导的贫乏生物群。然而，世界上一些生物多样性热点地区正是开放生态系统，拥有丰富的物种和特有物种。本章介绍了开放生态系统的多样性以及它们与旧生长和次生早演替植被之间的区别。开放生态系统中的物种功能特征对于维持其结构的主要消费者提供了丰富的信息。我们还考察了具有不同火灾状态适应性的特征，以及适应脊椎动物食草动物的特征。研究表明，无脊椎动物和脊椎动物在开放和封闭植被之间存在明显的差异，这表明植被结构对于生境选择至关重要。
对过去植被变化的解释涉及到“深层过去”（数百万年前）的观点，即气候主导了主要植被模式的假设。然而，其他因素也在演变，包括大气中CO2浓度的剧烈波动，以及改变火灾活动的大气氧气含量。脊椎动物食草动物已经从巨大的恐龙，转变为小型森林哺乳动物，再到更新世的巨型野兽。当前主导的生物群体相对较新；热带和温带阔叶林在约500万年前才开始广泛分布，而C4稀树草原则从约700万年前开始在热带地区蔓延。本章描述了不确定生态系统不断变化的命运以及驱动这些变化的力量。通过研究深层过去，我们可以揭示火灾和大型脊椎动物消费者的古老历史，这是塑造开放生态系统的过程。过去的探究也是对我们理解当前不确定生态系统的一种考验。
开放和封闭生态系统之间的界限通常与土壤特性的多少存在相关性。长期以来，人们普遍认为土壤特性解释了植被结构的差异，这些特性在或多或少程度上与植被界限相吻合。然而，我们必须认识到植被本身的性质会对土壤特性产生反馈作用，因此确定土壤特性是导致某一植被在某一地点生长的原因还是结果并不容易。本章综述了土壤理化特征及其对于开放和封闭植被镶嵌的潜在影响。此外，本章还探讨了不同植物生长形式之间的竞争排斥，包括草、草本和灌木。
这本书为开放生态系统的多样性、演化和生态学提供了全面而深入的探讨，涵盖了各个方面，从物种多样性到生态系统过程，以及气候与植被之间错综复杂的关系。它不仅挑战了传统的植被-气候模型，还为我们提供了对于生态系统如何适应和变化的新视角。这本书是生态学、地理学和生物学领域的重要参考书，也将激发未来研究的新思路。
《开放生态系统：森林边缘之外的生态与进化》一书于2019年由Oxford University Press出版，作者是William J. Bond
《开放生态系统：森林边缘之外的生态与进化》一书中，研究人员介绍了开放生态系统的基本概念，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括九个章节。《开放生态系统：森林边缘之外的生态与进化》一书从各个方面讲解了开放生态系统的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究开放生态系统的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《开放生态系统：森林边缘之外的生态与进化》一书作为开放生态系统专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1、本书分为九个章节，既讲解了开放生态系统的基础知识，还讲解了深入研究开放生态系统的应用范围，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习研究开放生态系统的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。
2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，读者能够从中了解到开放生态系统相关的专业知识以及最新的前沿进展。
总的说来，《开放生态系统：森林边缘之外的生态与进化》一书为想要了解开放生态系统的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为开放生态系统领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录：
1 开放生态系统简介：全球异常和本地示例获取访问权限箭
1.1 引言
1.2 芬波斯灌木丛：一个例子
1.3 更广泛背景下的开放生态系统
1.4 地理范围和术语困难。
1.5 研究历史
1.6 书籍结构
2 开放生态系统的模式及其发生的气候获取访问权限箭
2.1 引言
2.2 气候对生物群落分布的解释
2.3 生态系统不确定的气候区
2.4 热带和亚热带地区
2.5 温带和寒带地区
2.6 超越相关性
2.7 对不确定生态系统的解释
3 不确定的生态系统：概念框架获取访问权限箭
3.1 引言
3.2 树木的承载能力
3.3 对开放、低生物量生态系统的解释：自下而上的因素
3.4 人为干扰和开放、低生物量生态系统
3.5 消费者和开放的低生物量生态系统
3.6 整合自上而下和自下而上的流程
3.7 开放的生态系统和演替机制
3.8 替代稳定状态
3.9 ASS理论的含义
3.10 小结
4 开放生态系统的本质获取访问权限箭
4.1 引言
4.2 开放生态系统的多样性、特有性和古代性
4.3 热带草地生物群落
4.4 北温带植物区系
4.5 全球视角：开放生态系统生物多样性热点
4.6 开放生态系统的多样性
4.7 营养结构世界中的功能特征：一个框架
4.8 皇冠消防系统
4.9 原始草原
4.10 棕色世界性状：食草反应
4.11 开放生境动物群
4.12 小结
5 封闭和开放生态系统的起源：化石和系统发育获取访问权限箭
5.1 引言
5.2 探索过去
5.3 森林的早期起源
5.4 白垩纪和开花植物的出现
5.5 第一个被子植物占主导地位的森林
5.6 新生代：哺乳动物的时代
5.7 草原的起源：又一次被子植物革命
5.8 稀树草原的起源
5.9 小结
6 土壤和开放的生态系统获取访问权限箭
6.1 引言
6.2 对森林开发的物理控制
6.3 森林开发的化学控制
6.4 土壤取样进行生态学研究
6.5 为什么养分会影响森林/开放生态系统的分布？
6.6 土壤效应总结
7 火灾和开放的生态系统获取访问权限箭
7.1 引言
7.2 关于火在生态系统塑造中的作用的假设
7.3 火作为消费者的空间域
7.4 全球火灾的模式：火焰
7.5 火灾维持开放生态系统的证据
7.6 火灾维持开放生态系统的证据：增加火灾
7.7 替代稳定状态
7.8 边缘生活
7.9 小结
8 脊椎动物食草和开放的生态系统获取访问权限箭
8.1 引言
8.2 过度放牧、退化和其他充满价值的术语
8.3 食草动物影响的例子
8.4 为什么食草动物会影响植物种群
8.5 食草动物影响的异质性
8.6 棕色世界的例子
8.7 替代性国家和政权更迭
8.8 总结和结论
9 开放生态系统的未来获取访问权限箭
9.1 稀树草原的终结？
9.2 维护开放生态系统的消费者的未来
9.3 入侵和开放生态系统
9.4 生境改造
9.5 碳固存、植树造林和再造林
9.6 结论
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生