对生态学的总体认识

对生态学的总体认识
对生态学的总体认识

对生态学的总体认识
生态学的发展史大致可概括为三个阶段：生态学建立前期,生态学成长期和现代生态学发展期.生态学发展史证明它是密切结合人类实践,是在实践活动基础上发展起来的.
（一）生态学建立前期 由公元前2世纪到公元16世纪的欧洲文艺复兴,是生态学思想的萌芽时期.关于生态学的知识,最原始的人类在进行渔猎生活中,就积累着生物的习性和生态特征的有关生态学知识,只不过没有形成系统的、成文的科学而已.直到目前,劳动人民在生产实践中获得的动植物生活习性方面的知识,依然是生态学知识的一个重要来源.作为有文字记载的生态学思想萌芽,在我国和希腊古代著作和歌谣中都有许多反映.我国的《诗经》中就记载着一些动物之间的相互作用,如“维鹊有巢,维鸠居之”,说的是鸠巢的寄生现象.《尔雅》一书中就有草、木两章,记载了200多种植物的形态和生态环境.古希腊的安比杜列斯（Empedocles）就注意到植物营养与环境的关系,而亚里士多德（Aristotle）及其学生都描述了动植物的不同生态类型,如分水栖和陆栖,肉食、食草、杂食等,气候和地理环境与植物生长的关系等.
（二）生态学的建立和成长期 从公元16世纪到20世纪50年代是生态学的建立和成长期.曾被推举为第一个现代化学家的Boyle在1670年发表了低气压对动物的效应的试验,标志着动物生理生态学的开端.1735年法国昆虫学家 Reaumur在其昆虫学著作中,记述了许多昆虫生态学资料,他也是研究积温与昆虫发育的先驱.1855年Al．de Candolle将积温引入植物生态学,为现代积温理论打下了基础.1807年德国植物学家A．Humboldt在《植物地理学知识》一书中,提出植物群落、群落外貌等概念,并结合气候和地理因子描述了物种的分布规律.1859年法国的Saint Hilaire首创ethology一词,以表示有机体及其环境之间的关系的科学,但后来一般将此词作为动物行为学的名词.直到1869年,Haeckel首次提出生态学的定义.1877年德国的Mobius 创立生物群落（biocoenose）概念.1890年Merriam首创生命带（life zone）假说.1896年Schroter始创个体生态学（autoecology）和群体生态学（synecology）两个生态学概念.此后,1895年丹麦哥本哈根大学的Warming的《植物分布学》（1909年经作者本人改写,易名为《植物生态学》）,和1898年德国波恩大学Schimper的《植物地理学》两部划时代著作,全面总结了19世纪末叶以前植物生态学的研究成就,标志着植物生态学已作为一门生物科学的独立分支而诞生.至于在动物生态学领域,Adams（1913）的《动物生态学的研究指南》,Elton（1927）的《动物生态学》,Schelford的《实验室和野外生态学》（1929）和《生物生态学》（1939）,Chapman（1931）的以昆虫为重点的《动物生态学》, Bodenheimer（1938）的《动物生态学问题》等教科书和专著,为动物生态学的建立和发展为独立的生物学分支作出了重要贡献.我国费鸿年（1937）的《动物生态学纲要》也在此时期出版,是我国第一部动物生态学著作.前苏联的首部《动物生态学基础》也于1945年由Kaшкapoв完成并出版.但直到Allee,Emerson等合写的内容极为广泛的《动物生态学》原理于1949年出版时,动物生态学才被认为进入成熟期.由此可见,植物生态学的成熟大致比动物生态学要早半个世纪,并且自19世纪初到中叶,植物生态学和动物生态学是平行和相对独立发展的时期.植物生态学以植物群落学研究为主流,动物生态学则以种群生态学为主流.
在植物群落学研究方面,在半个多世纪中大致形成了4个主要学派：
1．英美学派 以美国的F．E．Clements和英国的A．G．Tansley为代表.以研究植物群落的演替和创建顶极学说而著名,有影响的著作有Clements（1916）的《植物的演替》,Clements与Weaver（1929）的《植物生态学》和Tansley（1923）的《实用植物生态学》等.
2．法瑞学派 以法国的J．Braun-Blanquet和瑞士的E．Rübel为代表.他们以特征种和区别种划分群落类型,称为群丛,并建立了比较严格的植被等级分类系统,完成了大量的植被图,在各学派中影响最大.主要著作有 Braun-Blanquet（1928）的《植物社会学》和Rübel（1922）的《地植物学研究方法》.
3．北欧学派 以瑞典的 Du．Rietz为代表,以注重群落分析为特点. 1935年与法瑞学派合流后,被称为大陆学派.重要著作有Rietz（1921）的《近代社会学方法论基础》.
4．前苏联学派 以B．H．Cyкaчёв为代表.他们注重建群种与优势种,建立了一个植被等级分类系统,并重视植被生态与植被地理工作.代表著作有Cyкaчёв的《植物群落学》（1908）和和《生物地理群落学与植物群落学》（1945）.
动物生态学在本世纪60年代以前的主流是动物种群生态学,尤其是关于种群调节和种群增长的数学模型研究.50年代在美国冷泉港会议上进行了有关种群调节的大论战.生物学派的代表人物有澳大利亚的 Nicholson和英国的 Lack等；而气候学派的代表是澳大利亚的 Andre-wartha和 Birch；此外,也有折衷的,如 Milne等.种群增长模型研究,有 Pearl（1920）再度提出Verhulst（1838）的逻辑斯谛模型,到Lotka-Volterra（1926）的竞争和捕食模型,Gause（1934）的实验种群研究.此外,在本世纪60年代以前,植物的生理生态、动物的生理生态或实验生态,动物群落、动物行为、湖泊的生产力和能量收支等方面也都有重要的发展.
（三）现代生态学发展期 从本世纪60年代至今,是生态学蓬勃发展的年代.二次大战以后,人类的经济和科学技术获得史无前例的飞速发展,既给人类社会带来了进步和幸福,也带来了环境、人口、资源和全球性变化等关系到人类自身生存的重大问题.这些是促进生态学大发展的时代背景和实践基础；而近代的数学、物理、化学和工程技术向生态学的渗透,尤其是电子计算机、高精度的分析测定技术、高分辨率的遥感仪器和地理信息系统等高精技术为生态学发展准备了条件.现代生态学发展的主要趋势如下：
1．生态系统生态学研究是生态学发展的主流.国际生物学计划（IBP,1964～1974）是有 97个国家参加,包括陆地生产力、淡水生产力、海洋生产力、资源利用和管理等7个领域的生物科学中空前浩大的计划,其中心是全球主要生态系统的结构、功能和生物生产力研究.IBP先后出版35本手册和一套全球主要生态系统丛书.以后,为 1972年开始的更具有实践意义的人与生物圈（MAB）计划所替代.以生态系统为中心的特点也反映在生态学教科书上. E．Odum的《生态学基础》（1983改名为Basic Ecology）,开创以生态系统为骨干的体系.以后,分别讨论植物生态学和动物生态学的教材就很少了.Harper（1977）的研究,打开了《植物种群生态学》的局面,也促进了动植物生态学的汇流.种群生态学成为生态系统研究的基础.
2．系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合,它进一步丰富了本学科的方法论,E．Odum甚至称其为生态学发展中的革命.Patten等（1971）的《生态学中的系统分析和模拟》、Smith（1975）的《生态学模型》,Jorgenson（1983,1988）的《生态模型法原理》和H．Odum（1983）的《系统生态学引论》等为这方面的主要专著.
3．70年代以来,群落生态学有明显发展,由描述群落结构、发展到数量生态学,包括群落的排序和数量分类,并进而探讨群落结构形成的机理.如 Strong等（1984）的《生态群落》、Gee等（1987）的《群落的组织》和Hastings（1988）的《群落生态学》文集.Tilman（1982,1988）则从植物资源竞争模型研究开始探讨群落结构理论,如《资源竞争与植物群落》和《植物对策与植物群落的结构和动态》, Cohen的《食物网和生态位空间》（1978）、《群落食物网：资料和理论》（1990）和Pimm的《食物网》（1982）等著作,使食物网理论有明显发展,特别是提出一些统计规律和预测模型（如级联模型cascade model）.Schoener（1986）则明确提出《群落生态学的机理性研究：一种新还原论?》.
4．现代生态学向宏观和微观两极发展,虽然宏观的是主流,但微观的成就同样重大而不容忽视.在生理生态学方面,80年代以来的重要专著有Townsend等（1981）的《生理生态学：对资源利用的进化研究》,其再版改名为Sibly等（1987）的《生理生态学：进化研究》,其作者之一Calow创办了《功能生态学》新刊（1987年开始,英国生态学会主办）. 1986年有 20余名专家讨论生理生态学研究新方向,提出了发展有机体生物学的一个多学科综合研究.植物生理生态学领域的重要著作有Lacher（1975）的《植物生理生态学》.
行为生态学的发展.德国的 Lorens（1950）和 Tinbergen（1951,1953）发展了行为生态学,他们均是诺贝尔奖金获得者.Wilson（1975）的《社会生物学：新的综合》是一部名著,重点在社群行为.J．Krebs（1978,1987）的《行为生态学引论》是该领域第一本较全面系统的专著.至于从进化角度讨论行为的专著有 Alock（1975）的《动物的行为：进化研究》和 Barnard（1983）的《动物的行为：生态学和进化论》.
化学生态学.种间和种内斗争,都会依赖于化学物质,它也是群落和生态系统的基础.生态学考虑信息的作用为时不长.第一本是 Sondheimer（1969）的《化学生态学》,以后有Barbier（1979）的《化学生态学引论》和Harborne（1988）的《生态生物化学引论》和Bell等（1984；1990有中译本）的《昆虫化学生态学》.
生态学、行为学和进化论相结合,形成了进化生态学,也是当前生态学发展的一个特点.最早提出进化生态学的是Orians（1972）,70年代获得较显著发展,出现多本专著,如 Pianka（1974）、Emlen（1973）、Shorrocks（1984）和前苏联学者 Shvarts（1977）所著的专著都以《进化生态学》或类似书名出版.Futuyma（1983）则编著了《协同进化》.
5．应用生态学的迅速发展是70年代以来的另一重要趋势,其方向之多、涉及领域和部门之广,与其他自然科学和社会科学结合点之多,真是五花八门,使人感到难以给予划定范围和界限.限于篇幅,仅介绍几个显著的.生态学与环境问题研究相结合,是70年代后期应用生态学最重要的领域.这不仅是污染生态学的发展,还促进保护生态学、生态毒理学、生物监察、生态系统的恢复和重建、生物多样性的保护等方向.主要著作如：Anderson（1981）的《环境科学用的生态学》,Park（1980）的《生态学与环境管理》、Polunin（1986）的《生态系统的理论与应用》、IUCN（1980）的《世界保护对策：生物资源保护与持续发展》等.
生态学与经济学相结合,产生了经济生态学.虽然这是尚未成熟的学科,但国内外都给以相当重视,它研究各类生态系统、种群、群落、生物圈的过程与经济过程相互作用方式、调节机制及其经济价值的体现.适宜于生态学家读的可能是 Clark（1981）的《生物经济学》一书.
生态工程是根据生态系统中物种共生、物质循环再生等原理设计的分层多级利用的生产工艺.我国在农业生态工程应用上广为群众按受,创造了许多不同形式,已引起国际上重视,虽然其理论发展还落后于实践.Mitsch（1989）等的《生态工程》是世界上第一本生态工程专著.
人类生态学的定义、内容和范围,大约是最难准确划定的,它也是联系自然科学和社会科学的纽带.虽然 70年代已有人类生态学专著出现,如 Sargent（1974）、Ehrlich（1973）和 Smith（1976）,以后有Clapham（1981）的《人类生态系统》,但尚未见公认而比较系统的专著.马世骏（1983）提出的“社会-经济-自然复合生态系统的概念与人类生态系统很接近,而前苏联的《社会生态学》（马尔科夫,1989）大致与人类生态学相一致.
此外,农业生态学、城市生态学、渔业生态学、放射生态学等都是生态学应用的重要领域.
6．与应用领域密切相关、从研究层次又更为宏观的景观生态学和全球生态学是近一二十年发展起来的新方向.前者如Naveh（1983）的《景观生态学：理论和应用》,Forman等（1986）的《景观生态学》.后者与全球性的环境问题和全球性变化有关,也可称为生物圈生态学,而盖阿假说（Gaia hypothesis）,即地球表面的温度和化学组成是受地球这个行星的生物总体（biota）的生命活动所主动调节的,并保持着动态的平衡,这是全球生态学的主要理论,目前已受到广泛重视.主要著作有： Lovelock（1988）的《盖阿时代》,Rambler（1989）的《全球生态学：走向生物圈科学》、和Bolin（1979）、Southwick（1985）等以“全球生态学”为书名的专著.