时间和空间上的生物多样性

Biodiversity in Time and Space

作者：Roberto Cazzolla Gatti

索书号：Q523/D629v/2009/Y

ISBN: 978-1-60327-814-0

藏书地点：武大外教中心

生物多样性的研究对于理解作为生物科学基础的复杂现象至关重要。这本书的目的是一个更新和先进的来源，有关生物多样性的理论和实践方面，适合于研究生和博士生。本文旨在从学生到大学教师和研究人员，为生物多样性及其与生态、进化、经济和人为影响的相互关系的研究打开大门。所采用的方法包含了对生物多样性的全面认识，并引入了有助于进行严格研究的理论和实践信息，同时在分析一个融合了生态和进化科学的学科时不遗漏时空成分。本书中所提出的观点的新颖性在麦克阿瑟奖得主、著名的复杂系统生物学家斯图尔特·A·考夫曼(Stuart A. Kauffman)身上得到了突显，他的科学故事为这本书的前言提供了素材。在生物学、自然科学、林业和环境科学的学术学期中，有关进化模式和生物多样性分析的讨论都是基于一些复杂的论点，而且往往是一些非常古老的参考教科书。这本书提供了关于生物多样性理论和实践研究的最新文献综述，并为更好地理解所提出的概念提供了新思路。学位论文和科学论文在这个问题上在增加,但进行文学研究常常是指过时的文本的解释有时复杂的主题,如生态区位的进化,灭绝的物种形成和模式,多样性指数的计算,估算的积累和稀疏曲线更加复杂。这本书为生物多样性的研究提供了不同的经验方法和应用实例，以更好地链接和理解理论背景。此外，它还伴随着图形化的图表、图形和洞察力，可以很容易地简化与这门发展中的科学相关的大多数困难问题。这本书，随着提出一个更新的概述最有用和严格的指数，措施，绘图和图形表示，以监测、分析和计算生物多样性，提供了一个扩展的理论背景。本书提出的并行理论和实践方法在任何用户层面都是有用的，让研究生通过具体的例子和图形更好地理解复杂的概念，让教师为学生提供最新和具体的概念，这些概念可以与更理论化的基础联系起来，为研究人员使用书中所描述的方法所收集的数据和信息，并根据广泛的文献综述所提供的假设来分析和讨论所获得的结果，最终目的是撰写关于生物多样性研究的科学报告。

人类活动的负面后果，如农业和城市化(例如，森林砍伐、温室气体排放和污染)，由于人口的快速增长而加剧。随后的生境丧失和改变加速了灭绝的速度，造成了生物多样性危机，可以说是二十一世纪最紧迫的问题之一。虽然致病因素尚不清楚，但化石记录表明，生物群落经历了大规模灭绝和多样化的时期。在全球范围内，甚至在没有人类活动的情况下。因此，量化过去和当代生物多样性的时空动态，理解它们的力学基础，是进化和环境生物学的学科重点。同样重要的是，这种了解是向区域和全球管理战略和保护努力提供信息的关键步骤。尽管如此，关于物种保护的模式、潜在机制和策略仍存在相当大的争议或不确定性。过去可能为当代生物多样性的许多相关问题提供了重要的见解(反之亦然)，但直到最近，古生物学家之间的对话才描绘出了富有成效的合作领域。的确，越来越多的工作对全球生物多样性措施(过去或现在)的意义提出了质疑，并提出只有在当地进行详细的研究才能解决有关生物多样性的重要问题。这部分是由于与大规模估计有关的大量抽样问题，包括局部和区域模式的平均。我认为，在了解生物多样性在时间和空间上的动态方面已经取得了重大进展。尽管一些棘手的问题和挑战限制了综合或全面的理解。

对森林砍伐改变环境过程的各种方式以及这些变化的社会影响进行了简明但全面的审查。这本书强调了森林生态系统如何倾向于几乎不可逆转的退化。为了防止丧失重要的生物物理和社会经济功能，需要充分管理和保护森林，使其不受对农业土地和森林资源日益增长的需求的影响。这本书描述了森林的空间范围，并提供了对过去和现在森林砍伐的驱动因素的理解。它提供了一个理论背景，以了解森林砍伐对生物多样性、水文功能、生物地球化学循环和气候的影响。它通过研究森林砍伐的经济影响和社会经济驱动因素，将自然科学和生物科学与社会科学联系起来。这本书将吸引先进的学生，研究人员和决策者在环境科学，生态学，林业，水文学，植物科学，生态水文学，和环境经济学。

由于全球对粮食、纤维和木材的需求不断增加，热带地区发展中国家的农业和林业产品产量正在增加。新的国际生物能源和气候变化缓解政策在扩大农业商业化生产领域和推动土地利用快速变化方面发挥了关键作用。有人认为，通过刺激需求和进口，欧盟和美国的生物能源政策正在世界其他地区，特别是东南亚的生物能源政策导致土地利用的根本变化、森林砍伐和大规模的土地收购。欧盟和美国生物能源政策的意外后果可能在国外造成连锁效应，如水资源短缺、水污染、森林破碎化、土地退化或人口迁移。这些土地特许权是否为了木材开采、橡胶生产或油棕种植园而毁林?事实上,虽然产品的提取是公认的主要驱动力的森林损失。其与持续的全球化的趋势往往是研究的背景下，国际贸易和相关土地使用，没有明确的连接与持续的趋势在外国土地收购。除了关于LSLAs对柬埔寨森林砍伐影响的研究外，尚不清楚外国跨国大规模土地收购是否对森林砍伐的增加负有直接责任。

最激烈的土地使用转换开始于森林砍。毁林是一个两步的过程，首先要移除森林的树冠层，然后对地面进行干扰，为其他用途做准备；大部分关注于农业转型，但也包括基础设施建设，包括矿产开采、大坝和水库开发、道路建设和城市化。较不广泛的干扰包括碎裂和分块，这会改变森林小气候，并可能阻碍动物运动、种子传播和基因流动。

这本书的研究考察了六个环境科学学科中辅助材料的使用:大气科学、生物学、渔业、林业、地质学和植物科学。从这些学科中各选出十本重点期刊，并在12年的时间内，在每期期刊中记录数据文件或视频等补充材料的数量。在研究期间，所有六个主题领域的补充材料的使用都有显著增加。还调查了出版商对补充材料的政策。我们分析了补充材料使用的趋势，以便更好地支持我们在这些学科领域合作的研究人员，并确定图书管理员可以帮助确保继续访问这些研究材料的方法。

此外，科学的发展是通过在现有的工作体系中增加知识来实现的，正确认识以前的工作是科学实践的一个基本特征。我们并不是第一个提出这一观点的人。据我们所知，出版商和科学界都没有采取任何措施来纠正这种情况。如果补充材料中的引用是被允许的，那么它们应该被适当的引用索引跟踪——这在今天是不可能的，因为大多数期刊没有为支持信息提供适当格式的在线引用。在上面的讨论中，我们挑出了两篇发表在《科学》杂志上的手稿，主要是因为《科学》是为数不多的就补充材料向作者和审稿人提供明确指导的期刊之一，而在《科学》杂志上发表的文章却经常滥用补充材料。更广泛的分析的补充材料期刊已经超出了这篇社论的范围,但是有兴趣的读者可以查看最近这样的分析了环境科学期刊,以及我们自己的高被引基因组学论文调查了70名来自7个不同的期刊。鉴于补充材料的广泛使用及其对科学的潜在危害，所有科学期刊制定明确和一致的使用和审查补充材料的政策至关重要。

经济学文献也提供了证据，证明作者篡改他们的论文，以绕过顶级影响力期刊施加的页面限制；虽然有些作者为了符合期刊的要求而剪切文本，但也有一些作者改变字体、间距和页边距来迫使内容符合期刊的页面限制。与10-15年前相比，现在广泛使用的补充材料，也预示着一个问题。补充材料使用的增长，在很大程度上反映了作者提供了他们以前可能从未发表过的信息，这显然对科学有益。

本文目录：

前言

第一部分-引言

第一章生物多样性:介于物种形成和灭绝之间

第二部分-从细胞到盖亚的生物多样性

第二章生物多样性在时间

第三章生物多样性在空间

第四章生物多样性和盖亚

第三部分:生物多样性监测

第五章抽样的生物多样性

第六章量度及分析生物多样性

第四部分:人类的生物多样性

第七章经济和生物多样性

第八章评估对生物多样性的人为影响

第九章生物多样性与气候变化

第五部分:生物多样性的现状与未来

第十章生物多样性:开放的问题和一些答案

参考文献

林岚武汉大学生命科学学院博士研究生