生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng)是兩個(gè)獨(dú)立的概念。但在日常生活中,很多人經(jīng)常講其混淆,現(xiàn)在有必要將其二者的概念及其關(guān)系簡要介紹如下:
一、生態(tài)
生態(tài)是指生物的生活狀態(tài),《現(xiàn)代漢語詞典》就將其定義為:生態(tài)指生物在一定的自然環(huán)境下生存和發(fā)展的狀態(tài),也指生物生理特性和生活習(xí)性。當(dāng)前,生態(tài)這一概念主要指自然科學(xué)層面上生物多樣性維護(hù)、生態(tài)平衡和生態(tài)環(huán)境保護(hù),及其與人類可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。但隨著社會(huì)進(jìn)步,生態(tài)已經(jīng)滲透到很多領(lǐng)域,涉及的范疇也越來越廣。除了其固有的名詞性質(zhì)外,人們經(jīng)常用生態(tài)做形容詞,用其來修飾許多美好的事物。生態(tài)無疑是當(dāng)今世界最時(shí)髦的概念。那么,怎樣理解生態(tài)呢?
①作為學(xué)術(shù)術(shù)語的生態(tài) 生態(tài)這個(gè)詞匯是來自一門叫做生態(tài)學(xué)的學(xué)科。目前,我國已將生態(tài)學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)一樣,并列為一級(jí)學(xué)科。在此之前,生態(tài)學(xué)(Ecology)是生物學(xué)中的一個(gè)分支。之所以將生態(tài)學(xué)從生物學(xué)中分離出來作為一級(jí)學(xué)科,是因?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)及其人類可持續(xù)生存中的重要性越來越顯著。生態(tài)(Eco-)一詞,源于古希臘Oikos,原意指“住所”或“棲息地”。經(jīng)濟(jì)學(xué)(Economy)的詞頭也是Eco,但其意義不同。經(jīng)濟(jì)學(xué)中的eco有居家過日子的意思,只管眼前不管長遠(yuǎn);生態(tài)學(xué)中的Eco則有如何與環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的意思,過日子不光管當(dāng)?shù)剡€要考慮后代。當(dāng)今很多的生態(tài)問題來著經(jīng)濟(jì),就是人們嚴(yán)重違背了生態(tài)規(guī)律造成的。
生態(tài)學(xué)一詞,是1865年勒特(Reiter)合并兩個(gè)希臘字logos(研究)和oikos(房屋、住所)構(gòu)成的生態(tài)學(xué)(oikologie)一詞。1866年,德國生物學(xué)家海克爾(H.Haeckel)首次把生態(tài)學(xué)定義為“研究動(dòng)物與有機(jī)及無機(jī)環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)”。日本東京帝國大學(xué)三好學(xué)于1895年把ecology一詞譯為“生態(tài)學(xué)”,后經(jīng)武漢大學(xué)張挺教授介紹到中國。
②作為名詞的生態(tài) 通俗地理解,生態(tài)就是指一切生物的生存狀態(tài),重點(diǎn)考量生物與環(huán)境之間錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。其實(shí),從物種進(jìn)化與生存的角度來看,生物都是有智慧的,每一種生物都是在適應(yīng)自然環(huán)境中不斷進(jìn)化的。因此,從這層意義上看,生態(tài)學(xué)是研究生物生存智慧的科學(xué)。生態(tài)學(xué)最早是從研究生物個(gè)體而開始的,不同文化背景的人對(duì)“生態(tài)”的定義會(huì)有所不同。多元的世界需要多元的文化,正如自然界的物種構(gòu)成豐富的多樣性一樣(生物多樣性如今也變成了一個(gè)名詞),在很多場合,生態(tài)是作為名詞使用的。碧如,我們說某地有良好的生態(tài),就是指這里的生態(tài)環(huán)境很好的意思;其次,諸如健康生態(tài)、政治生態(tài)、社會(huì)生態(tài)、學(xué)術(shù)生態(tài)等,都是延伸了生態(tài)固有的含義,分別指的是人體或社會(huì)健康,政治、社會(huì)、學(xué)術(shù)等處于一種良好的狀態(tài),非常和諧并可持續(xù)。這里的生態(tài)都是用作名詞的。
③作為形容詞的生態(tài) 當(dāng)今社會(huì),生態(tài)學(xué)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域,生態(tài)一詞涉及的范疇也越來越廣,幾乎成立一種顯學(xué)或哲學(xué)。人們常常用生態(tài)來定義許多美好的事物,如健康的、美麗的、和諧的、生機(jī)勃勃的等事物均可冠以生態(tài)修飾,這里的生態(tài)顯然是作為形容詞使用的。同理,我們經(jīng)過看到的生態(tài)食品、生態(tài)農(nóng)場、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)文明、生態(tài)倫理、生態(tài)道德,乃至生態(tài)省、生態(tài)市、生態(tài)縣、生態(tài)城鎮(zhèn)、生態(tài)村乃至生態(tài)溝等等生態(tài)含義,也都是借用的其形容詞性質(zhì)。當(dāng)然,生態(tài)作為形容詞的濫用也造成了很多誤解,一些嚴(yán)重違背生態(tài)規(guī)律的做法也打著生態(tài)的旗號(hào),是應(yīng)當(dāng)拋棄的,如生態(tài)大棚、生態(tài)地膜、生態(tài)植物工廠、草原上的生態(tài)林等。
④生態(tài)文明中的生態(tài)含義 今天,傳統(tǒng)的生態(tài)已經(jīng)上升到文明的高度,且有全球最大的政黨中國共產(chǎn)黨帶領(lǐng)13億人實(shí)施,將其上升到政治、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化的高度,這就是生態(tài)文明,生態(tài)也因此被賦予了特殊的含義。那么,在生態(tài)文明中的生態(tài)應(yīng)當(dāng)怎樣理解呢?筆者認(rèn)為以下幾點(diǎn)是必不可少的:
其一,生態(tài)環(huán)境要優(yōu)美,即通常所說的“天藍(lán)、地綠、水清,綠水青山”;
其二,經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式要尊重生態(tài)學(xué)規(guī)律,即綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展,利用大自然的利息而不傷害其根本;
其三,尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然。生態(tài)系統(tǒng)由一定的自我修復(fù)力,對(duì)自然的利用不能超過其修復(fù)力,應(yīng)節(jié)約資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境;
其四,維護(hù)生態(tài)平衡。自然界中的各種生物之間存在著相互依存、相互制約的關(guān)系,人類不能輕易打亂這種平衡;
其五,保護(hù)生物多樣性。對(duì)于給我們提供“衣、食、住”條件的動(dòng)物、植物、微生物,要存在“憐憫之心”,要善待生命;對(duì)不會(huì)說話的一草一木給予關(guān)注,不是簡單地利用它們,而是呵護(hù)它們;對(duì)野生動(dòng)物的態(tài)度不是吃掉它們,而是欣賞它們、關(guān)愛它們;
其六,守護(hù)健康的食物鏈。目前,在地球上所有的生命中,人類已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上食物鏈上的成員,而是在制造甚至控制著食物鏈,并對(duì)其周圍的自然生態(tài)系統(tǒng)施加前所未有的影響。人類在解決吃飯問題上采取了大量化學(xué)物質(zhì),使用了太多的不可再生能源,且發(fā)明了轉(zhuǎn)基因等嚴(yán)重違背生態(tài)規(guī)律的農(nóng)業(yè)技術(shù)。長期下去,人類必將遭受大自然的報(bào)復(fù),各種疾病重病的大量增加就是自然界本能的反饋?zhàn)饔谩?
二、生態(tài)系統(tǒng)
①生態(tài)系統(tǒng)提出的簡要過程 英國生態(tài)學(xué)家,阿瑟·喬治·坦斯勒爵士(SirArthur George Tansley)被公認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)概念的提出者,以其提出的生態(tài)系統(tǒng)概念奠定了他在生態(tài)學(xué)界的不朽地位。坦氏興趣廣泛,早期對(duì)對(duì)植物生態(tài)學(xué)進(jìn)行了深入的研究,發(fā)現(xiàn)土壤、氣候和動(dòng)物對(duì)植物的分布和豐盛度有明顯的影響,于是產(chǎn)生了一個(gè)概念,即居住在同一地區(qū)的動(dòng)植物與其環(huán)境是結(jié)合在一起的,生物與其特定的系統(tǒng)構(gòu)成了地球表面上具有大小和類型的基本單位,這就是生態(tài)系統(tǒng),其概念出現(xiàn)在《植物生態(tài)學(xué)概論》(Introduction to Plant Ecology)(1946)中。有學(xué)者認(rèn)為,坦斯勒提出生態(tài)系統(tǒng)的概念是受丹麥植物學(xué)家葉夫根·尼溫(EugeniusWarming)影響,后者認(rèn)為:“生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)的系統(tǒng)’整體。這個(gè)系統(tǒng)不僅包括有機(jī)復(fù)合體,而且包括形成環(huán)境的整個(gè)物理因子復(fù)合體。這種系統(tǒng)是地球表面上自然界的基本單位,它們有各種大小和種類”。
上世紀(jì)40年代,美國生態(tài)學(xué)家R.L.林德曼(R.L. Lindeman)在對(duì)賽達(dá)伯格湖(CedarBog Lake)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的研究,他定量分析后發(fā)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)在能量流動(dòng)上的基本特點(diǎn):能量在生態(tài)系統(tǒng)中的傳遞不可逆轉(zhuǎn);能量傳遞的過程中逐級(jí)遞減,遞減率為10%~20%;這也就是著名的林德曼定律。
在生態(tài)系統(tǒng)概念形成過程中,前蘇聯(lián)地植物學(xué)家蘇卡卻夫也發(fā)揮了重要的作用,他幾乎是與坦斯勒同時(shí)提出生態(tài)系統(tǒng)的概念。與生態(tài)系統(tǒng)的含義相似,他提出了“生物地理群落”概念(1940-1945),即生物地理群落是地球表面的一個(gè)地段,在這一定的空間內(nèi),生物群落和其所在的大氣圈、巖石圈、水圈和土壤圈都是相適應(yīng)的,它們之間的相互作用具有同樣的特征,即生物地理群落由生物群落(植物群落和動(dòng)物群落)和所在生物環(huán)境(土壤環(huán)境和氣候環(huán)境)。這一觀點(diǎn)實(shí)質(zhì)上就是生態(tài)系統(tǒng)的理論。
②生態(tài)系統(tǒng)的含義一般理解的生態(tài)系統(tǒng),是指生物與環(huán)境形成一個(gè)自然系統(tǒng),簡單理解就是生物+環(huán)境。生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了地球表面上具有大小和類型的基本單元,它主要是功能上的單位,而不是生物分類學(xué)的單位,分類學(xué)的基本單位是物種。
如果更加全面一點(diǎn)理解生態(tài)系統(tǒng),則是指在一定時(shí)間和空間內(nèi),共同棲居的所有生物因子(即生物群落)和非生物因子(物理環(huán)境)通過能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息交換過程構(gòu)成的統(tǒng)一整體,在這個(gè)統(tǒng)一整體中,生物與環(huán)境相互影響、相互制約,并在一定時(shí)期內(nèi)處于相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。
由此可見,一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),需要有以下四方面的要素:a由生物和非生物成分組成;b各要素間有機(jī)地組織在一起,具有能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞等功能;c生態(tài)系統(tǒng)是客觀存在的實(shí)體,有時(shí)間、空間概念的功能單位;d生態(tài)系統(tǒng)是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。
生態(tài)系統(tǒng)的重要特點(diǎn)包括:a生態(tài)系統(tǒng)一個(gè)開放的系統(tǒng),因?yàn)槿魏我粋€(gè)能夠維持自身機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的生態(tài)系統(tǒng)必須依賴外界環(huán)境提供輸入(太陽輻射能和營養(yǎng)物質(zhì))和接受輸出(熱、排泄物等),其行為經(jīng)常受到外部環(huán)境的影響;b生態(tài)系統(tǒng)和其他生命個(gè)體一樣,具有自我修復(fù)功能。在一定限度內(nèi),生態(tài)系統(tǒng)自身的反饋機(jī)能能夠使它進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),逐漸修復(fù)與調(diào)整因外界干擾而受到的損傷,維持正常的結(jié)構(gòu)與功能,保持其相對(duì)平衡狀態(tài)。因此,生態(tài)系統(tǒng)又是一個(gè)控制系統(tǒng)或反饋系統(tǒng);c生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的多成分大系統(tǒng)。一個(gè)完全的生態(tài)系統(tǒng)是由非生物成分、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者構(gòu)成。其中生產(chǎn)者為主要成分,無機(jī)環(huán)境是基礎(chǔ),無機(jī)環(huán)境條件的好壞直接決定生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜程度和生物群落的豐富度,生物群落又反作用于無機(jī)環(huán)境,生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)成分緊密聯(lián)系,使生態(tài)系統(tǒng)成為具有一定功能的有機(jī)整體。
③生態(tài)系統(tǒng)類型 生態(tài)系統(tǒng)可分為自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)又可分成陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)(如海洋生態(tài)系統(tǒng)、河流生態(tài)系統(tǒng)、湖泊生態(tài)系統(tǒng)、池塘生態(tài)系統(tǒng))人工生態(tài)系統(tǒng)包括城市生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、果園生態(tài)系統(tǒng)。生物圈是地球最大的生態(tài)系統(tǒng)。
全球共有十大陸地生態(tài)系統(tǒng)類型,分別是熱帶雨林、常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、寒帶針葉林、、稀樹疏林、紅樹林、草原、高寒草甸、荒漠、苔原。我國唯一缺乏典型的非洲薩王那群落(稀樹疏林草地生態(tài)系統(tǒng)),但是中國的四大沙地(渾善達(dá)克、科爾沁、毛烏素、呼倫貝爾)在健康狀態(tài)下其結(jié)構(gòu)與功能恰恰是“薩王那”類型的,如果成功恢復(fù)并保留該類如下,中國則具有全球所有的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型,加上中國具有典型的海洋與濕地生態(tài)系統(tǒng),中國是全球所有國家中陸地生態(tài)系統(tǒng)類型最豐富的。
(作者:中國科學(xué)院植物研究所研究員)
中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自:蔣高明科學(xué)網(wǎng)博客 2017-2-6
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