保护生物学（二）

Maclaurin和Sterelny的方法非常暗示，但随着我们所看到的生物学家的执行需要善于使用物种丰富度，以与表型变异，生态，发育和系统发育的信息增添了良好的超空间。 这可以做到的程度尚不清楚（Justus 2010; Morgan 2009）。 他们的方法也会预设了特定的物种叙述。

1.2运营生物多样性

Sahotra Sarkar试图将生物多样性“隐含地”相反，与Maclaurin和Sterelny相反（Margules＆Sarkar 2007; Sarkar 2002,2005; Sarkar＆Margules 2002）。 概念是一个明确的定义，如果，只有在概念满足方面存在一组必要和充分的条件。 例如，假设我们以下列方式定义了概念物种：必然是一种物种，且仅当它是两个品种事件或物种事件和灭绝事件（Ridley 1989）之间的血统。 隐式定义是不同的; 该概念由概念出现的某些规则或公理定义。 因此，Sarkar表征了生物多样性如下，

[B]应该（隐含地）的碘化义被操作地定义为通过使用真正代理的生物多样性内容优先考虑所有地方优先考虑的地点优先级的优先级的优先级程序。 （Sarkar 2005：182）

要了解这个帐户，我们需要清楚地清除优先级程序是什么（Sarkar等，2002; Sarkar 2005：159-68）。 在摘要中，将位置优先级从名单（“单元格”）和必须在保护区域网络中的某个目标中表示的代理列表。 我们要么想要选择最小的单元集，使我们的每个代理会遇到它目标，或者选择这些细胞受到给定大小的那些细胞，这最大化了相关目标的代理人数。 放置优先级是涉及系统保护计划的共识框架的组成部分，我们将在下面讨论。 然而，实际上，它是用于创建保护区域网络的“生物多样性内容”的优先级优先考虑我们纳入该区域的设计的信息。 这可以包括网络的形状，其尺寸，色散和连接。 这通常更加正式如下（Sarkar 2005：161）。 首先，假设我们从一个集合σ开头的地方或细胞σj; 因此，对于j = 1,2，...，n。σ= {σj|σj∈σ}。 其次，我们有一个SETλ的代理λi; 因此，对于i = 1,2，...，m，λ= {λi|λi∈λ}。 第三，我们有针对他们的预期覆盖τi表示的目标= 1,2，....，m。 然后将优先级排列采用两个问题的形式：

最小面积：选择最小的细胞γ，使得每个代孕符合他们的代表目标;

最大表示：给定γ的基数κ≤n，选择最大化预期覆盖率超过表示目标的替代品的数量的细胞。

前一个问题具有经济限制，但没有关于地方的数量，而第二个问题是对地方总数的限制。

正如我们在上面所看到的那样，真正的代理包括物种，人物或特征，生命区或环境参数。 估计剂替代品在环境参数组成，土壤型组合物，占优势植被组合物，物种组成子集，以及属的子集或其他高分类群组合物。 因此，通过保存估计代理（Sarkar 2005：168-73）保留真正的代理，保留生物多样性。 对于第一近似，位置优先级处理过程优化估计器的数量，从而了解到另一个地方的真实代理，以及如此优化的是生物多样性。 生物多样性只是通过此程序优化的。

关于该程序如何隐含地定义生物多样性，有几个值得一提的担忧。 首先，由于我们正在运行概念生物多样性，因此它只是通过哪个位置优先级过程优化的定义。 因此，关于它是否已经捕获了一些预先定位的概念，它不能出错。 它会排除错误的可能性（Hempel 1966：Ch。7）。 我们认为温度的概念只是由温度计（Chang 2004）测量的任何概念。 其次，在有不同的地方优先级过程中，他们将隐式地定义不同的概念。 它们不会测量相同的幅度。 第三，概念解释要求分析明显但与分析的分析具有足够的浅薄，以具有理论值（Carnap 1950/1962：ch.1）。 有两种方法可以看到Sarkar阐明的概念如何与我们的“普通”的概念不同。 大多数保护生物学家阐述的概念是分类而不是关系。 这一概念同样充满了道德，因为我们将看到，人们可以与那个而不是另一个人。 因此，人们可能会争辩说他们是不同的概念（Odenbaugh 2009）。 正如David Takacs写道，

生物多样性是生物学家目前使用的集会哭泣，引起对这种危机的关注，并封装地球的无数种类和生物过程，以及归因于自然界的一系列价值。 （Takacs 1996：9）

起初腮红，人们可能会想知道这是否是通过放置优先级程序阐述的同样的东西。

1.3消除生物多样性

最近哲学家卡洛斯桑塔纳认为，我们应该从保护生物学中消除生物多样性的概念（Santana 2014）。 他写道，

生物多样性通常是假定的保护生物学目标，但生物学世界由许多不同类型的多样性组成，这只彼此松散地与生物价相关。 由于保护科学的生物多样性概念的函数是帮助我们保护或增加生物价值，因此我们应该考虑消除其特权在保护理论和实践中的生物多样性。 （桑塔纳2014：778）

正如我们所看到的那样，我们从生物多样性的概念开始，这可以通过真正的代理估计，但实际上通过估计者代理经验追踪。 然而，桑塔纳指出，由于与其相关的“生物价值观”，我们涉及生物多样性。 这导致两个序列（Santana 2014：765）：

估计替代→真实代理→生物多样性→生物价值

估计替代→真正的代理→生物价值

Santana转化（2）优选（1）。 他为什么这么认为？ 他认为，Maclaurin和Sterelny和Sarkar的各自在定义“生物多样性”失败的各自尝试。 此外，由于桑塔纳，在保护生物学中使用该概念比良好更弊，我们应该消除它的使用。

首先，桑塔纳认为，有许多不同的生物价值多样化，不能被物种丰富的任何单一真正的代理（Santana 2014：768-9）所归档。 例如，我们经常希望保护诸如旧生长森林或珊瑚礁等生物群，与其物种的组成无关。 或者，即使它们是相同的物种，我们也可能希望节省不同的鲑鱼域。 其次，假设存在单一或少数真正的代理，例如物种丰富，忽略了并非所有物种具有相同的生物价值。 像灰狼一样的粉刷师或顶部捕食者比某些Min鱼的价值大。 此外，有值仅为曲目而与“野性”或美学价值相同的物种丰富。 第三，有些物种具有很大的差异。 例如，许多人会争辩说，像埃博拉这样的分类群将会更好地熄灭。 如果这是正确的，桑塔纳争辩说，没有一个真正的代理，可以阐明生物多样性。 我们必须消除生物多样性的概念。

桑塔纳的争论的第二部分是这种多元主义才是缺乏问题，只有在与其他代理人的有协议的真实代理人，因此生物价值（Santana 2014：768-73）。 但是，他抱怨可用的证据表明这是错误的。 如果我们使用丰富的丰富增强物种丰富，我们将无法捕获某些生物价值，因为例如，鸟类的稀有性增加其价值并且不会减少它。 表型变异需要上面讨论的形态分形，但我们看到的是本地的，不能在非常不同的分类群中进行比较。 因此，即使我们使用表型变异增强了物种丰富性，我们也无法确定以可比的方式存在的生物多样性。 同样地，所描述的信仰的分类的进化多样性并不一定与物种丰富性相关。 在南非的开普区的一项研究中，据确定，开普岛的东部地区具有更大的进化多样性，因为普通西部地区的种类的品质事件数量具有更大的物种丰富（Mooers 2007）。 物种事件往往无法从化石记录中解恢复，因此这种多样性通常不能增加物种丰富性。 最后，正如我们上面所述的那样，物种丰富性和生态特性之间的联系，如稳定性非常复杂和争议。 它尚未以强大的方式显示，更大的物种丰富性导致更大的生态系统或食物网络稳定性。

因此，我们希望保存的真实代理的各种不同类型的多样性，并且它们在直截了当的方式方面不会呈正相关。 如果这是正确的，桑塔纳争辩说，生物多样性的概念在追踪生物世界的一个特征。 最多，这是一个保守生物学家选择保存的占位符。 这个概念肯定进入公共话语，如果我们从保护实践中删除它，这可能会担心这将是极度破坏性的。 然而，桑塔纳建议我们不应试图根据生物系统的一些难以捉摸的财产来决定哪些保存，这只是一个非常不同的多样性的分离。 相反，有价值冲突的工具是最能阐明的是政治科学和经济学（科尔比曼，贾斯特，＆regan 2011; Frank＆Sarkar 2010）。 无论使用的工具如何，桑塔纳都认为，我们应该绕过生物多样性的概念，并考虑我们分享和评估这些理由的真实代理的生物价值观。

保护生物学学科对生物多样性定位为其声称的研究对象。 但是，关于生物多样性是否有些自然可能是多维功能或通过设计保护区网络中提出的程序到达的任何内容存在严重的辩论。 而且，一些甚至认为应该从科学实践中消除。 通过以“生物多样性”脱离“生物多样性”，我们有一个政治上有权宜之计的术语，科学上有问题。

2.什么是保护生物学？

保守生物学是否作为纪律旨在保存的单一的东西，有关于纪律本身的哲学问题。 具体而言，它是一系列理论或模型还是其他东西？ 为了探索这个问题，我们将考虑保护生物学实践的中央示例。 然后我们可以转向如何最好地了解保守生物学是什么。 但首先，考虑什么理论和模型是有用的。

传统上，科学哲学家通常专注于他们认为是自然法则的理论（Hempel 1966）（参见自然法律）。 自然定律的例子包括以下内容。 牛顿的普遍引力定律是Fab = G（曼巴）/ R2，其指出两个物体A和B之间的重力与群众成比例，并且其距离的平方成反比。 牛顿的第二次运动定律是f = ma，其中压力f等于质量m次加速度矢量a。 最后，有博伊尔查尔斯理想的气体定律是PV = NRT，这表明气体的压力P和体积V与其温度T.科学和形而上学家的哲学家辩论是什么，如上所述的陈述。 答案包括关于经验规则的概括（Ayer 1956），普遍的关系（Dretske 1977），在解释电源（Lewis 1983）的原语中交易简单的最佳系统，编码各种对称性（Fraassen 1989），等等。 一个强大的担心认为理论是大自然的规律，如果至少，法律是真正的普遍概括，那么至少在特殊科学中没有这样的法律，因为这些概括有例外（Beatty 1995; Cartwright 1983）。 也就是说，它们是错误的。 由于这种论据中的结果，科学哲学家越来越关注模型（Giere 2010; Odenbaugh 2005; Weisberg 2012）（参见科学模式的进入）。

模型是一种涉及抽象和理想化（Cartwargight 1999; Chakravartty 2001; Weisberg 2012）的模型。 表示中的抽象涉及不包括所代表的所有属性，并且理想化涉及扭曲所代表这些特征。 也就是说，模型删除和扭曲。 模型的另一个重要特征是他们间接代表世界。 根据许多科学哲学家，模型描述了数学或抽象物体，这些物体或多或少类似于世界上的特定对象（Weisberg（2012），但参见Hughes（1997; Odenbaugh 2014））。 作为法律组的理论直接代表世界，因为他们的命题内容是关于自然系统的。 使用了许多不同类型的模型，包括物理，规模，计算和数学模型。

在尤其是生物科学中，人们很少听到谈论法律; 相反，它是讨论的模型。 我们可以通过考虑在保护生物学中使用的简单模型，是一项基本化模型（Hanski＆Gilpin 1997; Levins 1970）。 比例是在空间细分的人群群体，但通过迁移发生因果关系。 让P是物种占据的斑块的比例，C是膜片定殖的速率，e是污迹灭绝的速率。 因此，占用斑块比例的瞬时变化率是污染物发生的斑块的比例，其中发生灭绝。 在数学上，我们有，

dp

dt

= cp（1-p）-ep

当DP / DT = 0时，非琐碎的平衡比例为P * =（C-E）/ C = 1-E / C. 因此，如果平衡比例大于零，则定植率必须大于灭绝速率; 即，在c＞e的情况下，p *＞0。 鉴于这是一个模型，存在抽象和理想化，包括当地人群在殖民化和灭绝的机会中相同的假设，定植和灭绝的速率是常数，贴片之间的距离无关紧要。 模型可以特征在于三个特征 - 它们的参数，变量和法律（OTTO和Day 2007）。 参数描述了值常量的属性，变量描述了更改的属性，以及法律简单地描述参数和变量之间的关系。 因此，P是变量，C和E是参数，并且等式DP / DT = CP（1-P）是法律。 请注意，建模者使用的术语“法律”不一定与自然定律相同。 例如，即使任何元素都不是真的，建模者也可以称为法律上方的微分方程。

保护生物学家几乎在其工作的几个方面都使用模型。 所以我们现在考虑几个保护生物学案例研究。

2.1北方斑点猫头鹰

Metapulatulation Models非常重要，并且已在环境辩论中最困难的一种，北方斑点猫头鹰（Strix Occidentalis Caurina）及其栖息地（Durbin 1996; Norse 1990; Yaffee 1994）。 北方发现的猫头鹰是一家专门在加利福尼亚州北加州，华盛顿州和俄勒冈州的旧成长针叶林中生活的亚种。 北方斑点猫头鹰是一酰胺，每个育种对使用一到三平方英里的森林，至少二百五十岁。 农场，测井等形式的发展减少了北方斑点猫头鹰栖息地。 那么，科学家和政策制定者开始问我们必须做些什么如果我们要阻止他们灭绝了？ 回答该问题的一种方法是使用Metapulation模型。

1985年，环境律师Andrew Stahl提出了数学生物学家罗素Lande，这是这个问题Yaffee（1994：98）。 他向美国森林服务的“区域指南”显示了兰德，这是他们保护北方斑点猫头鹰的计划，并要求LANDE确定它是否足够。 利用各种数据，他设计了以下元造型模型来试图回答这个问题（Lande 1988a，但也看到Lande 1988b）。 让ε是少年女性继承了她母亲的领土的概率，M成为领土的人数，少年可以分散在死亡之前，H是可居住的地区的比例，P是被占用的居住场所的比例。 因此，女性未在M试验中找到可居住地区的概率是，

（1-ε）（ph + 1-h）是

这只是不继承一个人的母亲领土的可能性，并且在死亡之前没有成功地分散到一个未被占领的领土。 母北部被察觉的猫头鹰只有在三岁的时候才能繁殖，我们可以代表他们的增长率λ= NT + 1 / NT。 当λ= 1时，物种处于人口平衡。 假设它们处于如此平衡，然后，

[1-（1-ε）（ph + 1-h）是] r

'

0

= 1

r

'

0

=σ

∞

x = 0

l

'

x

fx其中l

'

x

假设她找到了居住的地区和外汇是每个女性的平均终身后代生产的概率是每女性的平均终身后代，假设她发现可居住的地区。 最后，我们可以解决以下问题，

p

= {

1-

1-k

h

对于H> 1-k

0。对于H≤1-k

在上文中，K是该领土的均衡占用率。 鉴于此模型，北方斑点猫头鹰可以持续存在，并且只有，只有h＞1-k。 Lande确定，1987年，华盛顿西部和俄勒冈州38％的森林年龄超过两百年。 所以，h = 0.38。 实地工作表明，44％的网站被占用。 因此，p = 0.44。 我们可以从该等式中确定k，k = 1-h（1-p）。 因此，k = 0.79。 森林计划建议留在200％或更多的旧森林中的7-16％之间。 但鉴于1-k = 0.21，Lande认为7-16％不足，应修订森林计划。 Lande和其他人的工作导致美国森林服务撤回俄勒冈州和华盛顿六枚旧成长森林销售，成为1994年通过了1994年通过西北森林计划，保护了800万英亩的旧增长林。 这增加了80％的猫头鹰的剩余栖息地，比较有5％的森林服务原始猫头鹰计划保护。

像Lande的模型和人口的活力分析（PVA）更普遍地易于对几种批评（见Beissinger＆McCullough（2002）讨论PVA，以及WiMSATT（1981）讨论鲁棒性和讨论模型的脆弱性）。 它们表现出参数和结构敏感性; 如果我们更改参数值或更改模型的假设，我们经常发现结果非常不同。 例如，帕特里克·福利检查一个模型的灰熊熊棕北极在黄石国家公园的注册成立之环境随机性伴随着内在增长率和承载能力（福利1994）。 上述估计值的模型预测了预期灭绝的时间为12 000年。 然而，他后来检查了一种包括人口统计和环境随机性的模型，而是将人口障碍设定为零（Foley 1997）。 预计灭绝的时间约为50年。 因此，PVA模型相对于其参数值和功能形式可以非常脆弱。

当然，Lande的Metapopulation Model明显抽象和理想化。 然而，他认为，他的模型与数据一致，他的预测比更现实的模型更保守。 首先，他认为数据显示，北方发现的年几何增长率与均衡没有显着不同（例如，0.96±0.03，见Lande 1988a：605）。 其次，如果我们假设猫头鹰难以找到伴侣，或者分散更有限，或者存在人口统计或环境暂停，这将减少k甚至进一步。

2.2岛屿生物地理

岛屿生物地图涉及岛上物种的分布和丰富。 生物学家试图解释的基本模式之一是物种面积效应。 也就是说，为什么大岛屿支持比较小的岛屿更多的物种？ 似乎，随着岛屿的增加，物种丰富的种类所作。 物种面积效应是该区域效果的产物，即大岛上的更多种类而不是更小，而且距离效应即更靠近大陆的岛屿比进一步的岛屿更近。 E. O. Wilson和Robert H. Macarthur提供了物种区域效应的着名潜在解释之一。 他们通过他们的岛屿生物地理均衡模型（麦克阿瑟和威尔逊1963,1967）所做的。 他们开始有几个假设。 首先，岛上的物种丰富性具有稳定的均衡。 其次，稳定的均衡是由于内地到岛屿的移民率和岛上的消失率。 第三，岛屿与大陆的距离本身决定了移民速度。 第四，消灭率仅由岛屿的大小确定。 第五，稳定的平衡是动态的平衡。 物种的数量是岛屿是恒定的，但岛上物种的组成变化。 这种变化率是物种流动率。