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①事实论证。这是选文运用最多的一种论证方式。作者一开始就列举地质学研究的成果和博物学家承认有自然变种的存在这一事实，为自己的观点服务；更多的是列举自己在科学考察中发现的现象和事例，如一种像啄木鸟形态的鸟却在地面上捕食昆虫，同一大陆上的近缘类型可以长期共存在一起，生物在整个地质地理、时空分布上呈现着明显的平行现象，等等，证明自然选择在物种进化过程中的重要作用。
②道理论证。第二段，作者论证自然选择在事理上具有合理性，以反问、质疑的语气逐步展开，推论严谨，无可辩驳，是道理论证最好的证明。第五段，作者阐述道理，引用格言，得出“自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的”这一自然进化的普遍性规律。
③对比论证。作者多处将自然选择、进化论能解释物种演化等自然现象与特创论不能解释进行对比，批驳了特创论的观点，使自己的观点得到巩固。
④因果论证。选文部分的因果论证，主要体现在文中运用大量表示因果关系的句式，如第三段“因为在物种形成很活跃的地方……”“因为它们之间的相互差别……”，第四段“由于……所以自然选择的结果…”，第八段“既然……所以某地区的物种……”，等等。