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關於生態學

1、1866年,德國動物學家haeckel首次為生態學下的定義是:生態學是研究生物與其環境相互關系的科學.現代生態學的發展越來越把人放在中心的位置,生態學基本原理既可應用於生物,也可應用於人類自身及人類所從事的各項活動

2、生態學的定義

生態學(ecology)壹詞源於希臘文OIKOS,其意為“住所”或“棲息地”。從字意上講,生態學是關於居住環境的科學。

生態學作為壹個學科名詞,是德國博物學家E?Haeckel於1866年在其所著《普通生物形態學》(Generelle Morphologie der Organismen)壹書中首先提出來的,他認為生態學是研究生物在其生活過程中與環境的關系,尤指動物有機體與其他動植物之間的互惠或敵對關系。此後,由於研究背景和研究對象的不同,不同學者對生態學提出了不同定義。英國生態學家Elton(1927)認為生態學時“研究生物(動物和植物)怎樣生活和它們為什麽按照自己的生活方式生活的科學”,指出生態學是“科學的自然歷史”。澳大利亞生態學家Andrewartha (1954)認為,生態學是研究有機體的分布與多度的科學。美國生態學家E?P?Odum(1956,1997)采用了新的定義,認為“生態學是研究生態系統的結構和功能的科學”,生態學是“綜合研究有機體、物理環境與人類社會的科學”。中國生態學會創始人馬世駿(1980)認為生態學是“研究生命系統與環境系統之間相互作用規律及其機理的科學。

生態學的定義頗多,我們認為E?Haeckel的定義是適宜的,即“生態學是研究生物及環境間相互關系的科學”。這裏,生物包括動物、植物、微生物及人類本身,即不同的生物系統,而環境則指生物生活中的無機因素、生物因素和人類社會***同構成環境系統。

二、生態學的研究對象

生態學的研究範圍異常廣泛,從分子到生物圈都是生態學的研究對象,即生物大分子-基因-細胞-個體-種群-群落-生態系統-景觀-生物圈(全球)都是生態學的研究對象,這些研究對象又異常復雜,使生態學發展成壹個龐大的學科體系。根據其研究對象的組織水平、類群、生境以及研究性質,可將其劃分如下:

1) 根據研究對象的組織水平劃分

生物的組織層次可以從分子到生物圈,與此相應,生態學也分化出分子生態學(Molecular Ecology)、個體生態學(Autecology)或生理生態學(Physiological Ecology)、種群生態學(Popullation Ecology)、群落生態學(Community Ecology Synecology)、生態系統生態學(Ecosystem Ecology)、景觀生態學(Landscape Ecology)與全球生態學(Global Ecology)。

2) 根據研究對象的分類學類群劃分

生態學起源於生物學,生物學的壹些特定類群(如植物、動物、微生物)以及上述各大類群中的小類群,甚至每壹個種都可以從生態學角度進行研究。因此,可分出植物生態學、動物生態學、微生物生態學、哺乳動物生態學、昆蟲生態學以及各個主要物種的生態學。

3) 根據研究對象的生境類別分

根據研究對象的生境類別劃分有陸地生態學(Terrestrial Ecology)、海洋生態學(Marine Ecology)、淡水生態學(Freshwater Ecology)、島嶼生態學(Islands Ecology 或Island Biogeography)等。

4) 根據研究性質劃分

根據研究性質劃分有理論生態學與應用生態學。涉及到各部門應用的如農業生態學、森林生態學、草地生態學、家畜生態學、城市生態學(Urban Ecology),保育生態學、恢復生態學(Restoration Ecology),生態工程學(Engineering Ecology),人類生態學(Human Ecology),生態倫理學(Ecological Ethics)等。

此外,還有學科間相互滲透而產生的邊緣學科,如數量生態學、化學生態學、物理生態學、經濟生態學等。

三、生態學的形成與發展

壹)生態學的萌芽時期

生態學的形成和發展經歷了壹個漫長的歷史過程,而且是多元起源的。概括地講,大致可分出4個時期:生態學的萌芽時期;生態學的建立時期;生態學的鞏固時期;現代生態學時期。

1、生態學的萌芽時期(公元16世紀以前)

在人類文明的早期,為了生存,人類不得不對其賴以飽腹的動植物的生活習性以及周圍世界的各種自然現象進行觀察。因此,從遠古時代起,人們實際上就已在從事生態學工作。在壹些中外古籍中,已有不少有關生態學知識的記載。早在公元前1200年,我國《爾雅》壹書中就有草、木兩章,記載了176種木本植物和50多種草本植物的形態與生態環境。公元前200年《管子》“地員篇”專門論及水土和植物,記述了植物沿水分梯度的帶狀分布以及土地的合理利用。公元前100年前後,我國農歷已確立了24節氣,它反映了作物、昆蟲等生物現象與氣候之間的關系。這壹時期還出現了記述鳥類生態的《禽經》,記述了不少動物行為。在歐洲,Aristotle(384-322,B.C.)按棲息地把動物分為陸棲、水棲等兩大類,還按食性分為肉食、草食、雜食及特殊食性4類。Aristotle的學生、古希臘著名學者Theophrastus(370-285,B.C.)在其著作中曾經根據植物與環境的關系來區分不同樹木類型,並註意到動物色澤變化是對環境的適應。但上述古籍中沒有生態學這壹名詞,那時也不可能使生態學發展成為獨立的科學。

二)生態學的建立時期

進入17世紀之後,隨著人類社會經濟的發展,生態學作為壹門科學開始成長。例如,著名化學家R.Boyle在1670年發表的低氣壓對動物效應的試驗,標誌著動物生理生態學的開端;1735年法國昆蟲學家Reaumur發現,就壹物種而言,發育期間的氣溫總和對任壹物候期都是壹個常數,被認為是研究積溫與昆蟲發育生理的先驅;1855年Al.de Candolle將積溫引入植物生態學,為現代積溫理論打下了基礎;1792年德國植物學家C.L.Willdenow在《草學基礎》壹書中詳細討論了氣候、水分與高山深谷對植物分布的影響,他的學生A.Humboldt發揚了老師的思想,於1807年用法文出版《植物地理學知識》壹書,提出“植物群落”、“外貌”等概念,並指出“等溫線”對植物分布的意義;1788年T.Malthus《人口論》的發表,促進了達爾文“生存鬥爭”及“物種形成”理論的形成,並促進了“人口統計學”及“種群生態學”的發展。

進入19世紀之後,生態學得到很快發展並且日趨成熟。1859年達爾文的《物種起源》問世,促進了生物與環境關系的研究,使不少生物學家開展了環境誘導生態變異的實驗生態學工作。1866年Haeckel提出ecology壹詞,並首次提出了生態學定義。丹麥植物學家E.Warming於1895年發表了他的劃時代著作《以植物生態地理為基礎的植物分布學》,1909年經作者本人改寫,用英文出版,改名《植物生態學》(ecology of plants)。1898年波恩大學教授A.F.W.Schimper出版《以生理為基礎的植物地理學》,這兩本書全面總結了19世紀末葉之前生態學的研究成就,被公認為生態學的經典著作,標誌著生態學作為壹門生物學的分支科學的誕生。

三)生態學的鞏固時期

20世紀初動植物生態學並行發展,出版了不少生態學著作與教科書。在動物生態學方面,關於生理生態學、動物行為學和動物群落學等研究有了較大的進度。在此期間出版的有關著作有Jennings(1906)年發表《無脊椎動物的行為》;美國生態學家V.E.Shelford(1913)的《溫帶美洲的動物群落》等。在植物生態學方面,繼Warming-Schimper之後,在生理生態與群落生態方面出現了大量著作。例如,G.Klebs(1903)發表的《隨人意的植物發育的改變》;美國H.C.Cowels(1910)發表的《生態學》;F.E.Chements(1907)發表的《生態學及生理學》;B.H.Cy KAYEB(1908)發表的《óPЯНСK森林群系及它們的相互關系》;美國F.E.Clements(1904)發表的《植被的結構與發展》;英國A.G.Tansley(1911)發表的《英國的植被類型》等。

20世紀20年代到50年代,生態學得到進壹步鞏固與發展。在動物生態學方面,開始了種群研究,並將統計學引入生態學;例如,英國生態學家A.J.Lotka(1925)提出了有關種群增長的數學模型。出版的動物生態學教本與專著有:美國生態學家R.N.Chapman(1931)的《動物生態學》;C.Elton(1927)的《動物生態學》;V.E.Shelford(1929)的《實驗室及野外生態學》;中國費鴻年(1937)《動物生態學綱要》;蘇聯KaiiikaoB(1945)的動物生態學基礎》等。1949年W.C.Allee等合著的《動物生態學原理》出版,被認為是動物生態學進入成熟期的重要標誌之壹。植物生態學在這壹時期也得到重要發展,出版的專著有:瑞典Du Rietz(1921)的《近代植物社會學方法論基礎》;法國Braun-Blanquet(1928)的《植物社會學》;英國A.G.Tansley(1923)的《實用植物生態學》;美國F.E.Clements(1916)的《植物的演替》及F.E.Clements與J.E.Weaver(1929)合著的《植物生態學》;蘇聯B.H.CykayeB的《植物群落學》(1908)與《生物地理群落學與植物群落學》(1945)等。由於各地自然條件、植物區系、植被性質及開發利用程度的差異,使植物生態學在研究方法、研究重點上各地有所不同,在這壹時期形成了幾個著名的生態學派,主要有:

(1)北歐學派(Uppsala學派):由瑞典Uppsala大學的R.Sernauder所創建,繼承人為G.E.Du Rietz。以註重群落分析為特點。

(2)法瑞學派:有兩個中心,壹在瑞士Zurich大學,壹在法國Montpellier大學,所以又稱為蘇黎士-蒙伯利埃學派,他們聯合創建了“國家高山和地中海地植物研究站”和“Яцье地植物研究所”。他們把植物群落生態學稱為“植物社會學”,並用特征種和區別種劃分群落類型,建立了嚴密的植被等級分類系統。常被稱為植物區系學派。代表人物為J.Braun-Blanquet。1935年後,北歐學派與本學派合流,被稱為西歐學派或大陸學派。

(3)英美學派:代表人物事美國的F.E.Clements與英國的A.G.Tansley,以研究植物群落的演替和創建頂極學說而著名,有人稱之為動態學派。

(4)蘇聯學派:以B.H.Сукауёв為代表,他們註重重建群種與優勢種,建立了壹個植被等級分類系統,並重視植被生態、植被地理與植被制圖工作。他們的工作以植物群落和植被為主,統稱為“地植物學”。

此外,這壹時期英、美等國還相繼成立了生態學會,英國生態學會於1913年創建,美國生態學會於1916年創建;創辦的壹些生態學刊物有《Journal of Ecology》(1913)、《Ecology》(1920)、《Ecological Monographs》(1931)及《Journal of Animal Ecology》(1932)。

20世紀50~60年代,是傳統生態學向現代生態學過渡時期,並出現了壹些新的中心。如德國的H.Ellenberg對生態幅度與生理幅度以及生態種組的研究;Wurzburg大學O.L.Lange植物生理生態研究;英國北威爾士大學J.L.Harper對植物種群的研究;法國Toulouse植被制圖中心(以H.Gaussen為代表);美國康乃爾大學植被分析研究(R.H.Whittaker為代表)等。

四、生態世界觀

(1)樹立可持續發展觀念的發展觀。該觀念於1987年世界環境與發展委員會(WCEO)在其壹項報告《我們***同的未來》(Our Common Future)中提出。即“滿足當代人的需要,又不對後代滿足其發展需要的能力構成威脅的發展”。可持續發展觀念旨在協調社會與人的發展之間的關系,其包括生態環境、經濟、社會的可持續發展,但最根本的是生態環境的可持續發展。

(2)培養人與自然和諧發展的自然觀。造成當代世界面臨空前嚴重的生態危機的重要原因就是以往人類對自然觀的錯誤認識。工業文明以來,人類憑借自認為先進發達的“高科技”,試圖主宰、征服自然,這種嚴重錯誤的自然觀雖然為人類的物質生活創造了壹定條件,但其造成的環境問題卻是不可彌補的。人類首先必須將自己 在生物圈和自然界中進行合理的定位,才能正確處理好人與自然之間的和諧關系。

(3)養成生態倫理道德觀。以往隨意地破壞環境、消耗資源的發展道路是壹種對後代和對其他生物不負責任和不道德的發展行為。新型的生態倫理道德觀應該是發展經濟的同時還要考慮這些人類行為不僅有利於當代人類生存發展,還要為後代留下足夠的發展空間。生態倫理道德觀是倫理觀念在生態環境領域的深化、擴展和具體運用,以此觀念來規範我們對待自然生態環境的行為,調整、善待自然和其他生物。

(4)建立新的價值觀和消費觀。在經濟核算體系中,不應認為自然資源是沒有價值的,放棄人類中心主義的價值取向,重新確立人類在自然界中的坐標點,承認自然資源是有限的,有價值的,用生態文化價值觀念取代“人類沙文主義”的價值取向觀念。同時,在消費觀上主張壹種有利於物質,自然良性循環的消費,主張適可而止的消費觀和持續健康的發展觀