环境生态学的研究内容及其发展趋势

1．2．3　环境生态学的研究内容及其发展趋势

进入21世纪后，环境生态学的研究内容也在不断丰富，根据国内外的研究进展，环境生态学的研究内容除了涉及经典生态学的基本理论外，更加关注以下几方面的问题，并努力取得突破性成果。

（1）人为干扰下生态系统内在变化机理和规律。环境生态学研究的对象是受人类干扰的生态系统。人类对生态系统的干扰主要表现在对环境的污染和生态的破坏上。自然生态系统在受到人类的这些干扰后，将会产生一系列的反应和变化。在这一过程中，干扰效应在系统内不同组分间是如何相互作用的，产生了哪些生态效应以及对人类有何影响，有哪些内在规律，各种污染物在各类生态系统中的行为变化规律和危害方式是什么，等等，无一不需要得到解答。

（2）生态系统受损程度及危害性的判断研究。受损后的生态系统，在结构和功能上有哪些影响，其退化特征是什么，这些退化现象的生态学效应和性质、危害性程度如何等，都需要作出准确和量化的评价。物理、化学、生态学和系统理论的方法是环境质量评价和预测所常用的四个最基本的手段，科学的评价应该是几种方法的结合，而生态学判断所需的大量信息就来自生态监测。所以，生态监测就是利用生态系统生物群落各组分对干扰效应的应答来分析环境变化的效应、程度和范围，包括人为干扰下生物的生理反应、种群动态和群落演替过程等。

（3）生态系统退化的机理及其修复。在人类干扰和其他因素的影响下，大量的生态系统处于不良状态，承载着超负荷的人口和环境压力，如污染、森林的功能衰退、土地荒漠化、水土流失、水源枯竭等。脆弱、低效和衰退已成为这一类生态系统的显著特征。其中应重点研究的有：人类活动造成这些生态系统退化的机理及其恢复途径；人类活动对生态系统干扰效应的生态监测技术；防止人类活动与环境失调的措施；发展生态农业的途径。另外，还要研究自然资源综合利用以及污染物的处理技术，使这一类生态系统恢复成为清洁和健康的系统，研究对脆弱生态系统（如黄土高原水土流失区，西南石灰岩发育区）的恢复机理，研究石油、煤炭、矿山等开发过程中或开发后土地生产力恢复、重建问题等。

（4）各类生态系统的功能和保护措施的研究。各类生态系统在生物圈中发挥着不同的功能，它们是人类生存的基础。当前，各类生态系统正遭受损害和破坏，出现了生态危机。环境生态学要研究各类生态系统的结构、功能、保护和合理利用的途径与对策，探索不同生态系统的演变规律和调节技术，为防治人类活动对自然生态系统的干扰，有效地保护自然资源，合理利用资源提供科学依据。以森林生态系统为例，要研究各类森林生态系统在人类活动下的变化与影响、提高森林生态系统生产力的途径、森林生态系统的生态服务功能、人工林的营造和丰产技术、生态防护林的建设、森林生态系统的复原及演替理论、酸雨和其他污染物对森林的危害及防治技术、农林复合生态系统、森林在全球变化中的作用等问题。

（5）解决环境问题的生态学对策研究。单纯依靠工程技术解决人类面临的环境问题，已被实践证明是行不通的，而采用生态学方法治理环境污染和解决生态破坏问题，尤其在区域环境的综合整治上，已经初见成效，前景令人鼓舞。依据生态学的理论，结合环境问题的特点，采取适当的生态学对策并辅之以其他方法或工程技术来改善环境质量，恢复和重建受损的生态系统是环境生态学的重要研究内容，包括各种废物的处理和资源化的生态工程技术，以及对生态系统实施科学的管理。

（6）全球性环境生态问题的研究。近几十年来，许多全球性的生态问题严重威胁着人类的生存和发展，面对这些全新的问题，如臭氧层破坏、温室效应、全球变化等，人类只有共同努力才能解决。21世纪人类将面临全球性的生态环境变化的挑战，而这些变化的根本原因就是人类对大自然的不合理开发和破坏，如人类活动改变了大气中温室气体的浓度、颠覆了自然界的氮素循环过程和土地覆盖特征等。因此，要在监测全球生态系统变化的基础上，研究全球变化对生物多样性和生态系统的影响，探寻生存环境历史演变的规律，了解敏感地带和生态系统对环境变化的响应情况，模拟全球环境变化及其与生态系统的相互作用，建立适应全球变化的生态系统发展模型，提出减缓全球变化中自然资源合理利用和环境污染控制的对策和措施等。

综上可以看出，维护生物圈的正常功能，改善人类生存环境，并使两者间得到协调发展，是环境生态学的根本目的。运用生态学理论，保护和合理利用自然资源，治理被污染和被破坏的生态环境，恢复和重建受损的生态系统，实现保护环境与发展经济的协调，以满足人类生存发展需要，是环境生态学的核心研究内容。

进入21世纪后，世界环境问题既有历史的延续，也有些新的变化和发展。因此，环境生态学的研究内容和学科任务将不断丰富。根据国内外的研究进展，环境生态学将更加关注以下几方面的问题，并努力取得突破性进展。

（1）人为干扰的方式及强度。虽然人类的干扰已经改变了全球所有生态系统，但人类社会的生存与发展还是要不断地对生态系统施加各种干扰。环境生态学所研究的干扰主要是人为干扰，且人类活动对生态系统的干扰已经成为许多学科研究的热点，并被认为是驱动种群、群落和生态系统退化的主要动因。随着近几十年来人类干扰空间的扩大和强度的加剧，人为干扰的方式及强度的研究越来越为人们所关注。人类干扰对生态系统产生的效应和表现形式是多样的，人为干扰涉及干扰的类型、损害强度、作用范围和持续时间，以及发生频率、潜在突变、诱因波动等方面。但人为干扰也有破坏和增益的双重性，环境生态学最关注的是人为干扰的方式和强度与生态效应的关系，通过诊断和排除消极干扰，把危害性控制到最低程度，按照符合生态系统健康发展的原则，主动采取措施进行生态恢复甚至使之达到增益的目的。

（2）退化生态系统的特征判定。各种干扰的方式和强度不同，对生态系统的危害性和产生的生态效应也不同。如何判定一个生态系统是否受到人为干扰的损害及其程度、受损生态系统的结构和功能变化有何共同特征，目前仍有不同的看法，还没有一个公认的判断和评价指标体系。受害生态系统特征判定或生态学诊断的标准、方法问题仍是今后的研究重点之一。

（3）人为干扰下的生态演替规律。受损生态系统恢复与重建的最重要理论基础之一是生态演替理论。自然干扰作用总是使生态系统返回到生态演替的早期状态，但人为干扰是否仅仅将生态系统位移到一个早期或更为初级的演替阶段？各种人为干扰的演替能否预测？在什么条件下，人为干扰后的生态演替会出现加速、延缓、改变方向甚至向相反方向进行？斑块的大小及形状对生态演替有何影响？生态异质性与干扰过程中生态演替的关系如何？这些重要的理论问题也是未来环境生态学的主要研究任务。

（4）受损生态系统恢复和重建技术。受损生态系统的恢复与重建常因政策、目的的不同而产生不同的结果。如何使受损生态系统能尽快地根据人类的需要或愿望得以恢复、改建或重建，这既是个理论问题，也是个实践问题。目前，关于各类受损生态系统恢复与重建的具体原则和方法已有了大量的实践，包括森林、草地、农田、湿地及水域等受损生态系统，都有实际研究的成功事例。然而，这个研究领域仍不能满足实践的需要。一些恢复技术还不能实现生态、社会和经济效益的统一，个别技术还缺乏整体考虑。成功的生态恢复应包括生态保护、生态支持和生态安全三个方面，生态恢复和重建技术的研究是环境生态学中最具有吸引力和最有发展前景的。

（5）生态系统服务功能评价。生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类生存环境的各种功能与效用，它是生态系统存在价值的真实和全面体现，也是人类对生态系统整体功能认识的深化。地球上大大小小的生态系统都是生命支持系统，为人类的生存与发展提供各种形式的服务。但是，由于生态系统的复杂性和不确定性，人们对生态系统服务功能的估价在方法上仍然很不成熟。对生态系统服务功能的正确评价，能较好地反映生态系统和自然资本的价值，可为一个国家、地区的决策者、计划部门和管理者提供背景资料，也有利于建立环境与经济综合核算新体系和制定合理的自然资源价格体系，因此，生态系统服务功能评价研究，是环境生态学研究的基础，是生态系统受损程度判断和实施恢复的依据。

（6）生态系统管理。生态系统管理的概念是在环境生态学的发展过程中逐渐形成和发展的。在探索人类与自然和谐发展的道路上，生态系统的可持续性已成为生态系统管理的首要目标。生态系统的科学管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径，实现人类社会的可持续发展，重要的措施就是加强对生物圈各类生态系统的管理。在实践中，由于对生态系统功能及其动态变化规律还缺乏全面认识，往往注重的是短期产出和直接经济效益，而对于生态系统的许多公益性价值，如污染空气的净化、减灾防灾、植物授粉和种子传播、气候调节等功能，以及维护生态系统长期可持续性的研究还重视不够，对于恢复和重建生态系统的科学管理更缺乏经验，因此，加强生态系统管理的研究，也是环境生态学的重要任务。

（7）生态规划和生态效应预测。生态规划一般是指按照生态学的原理，对某地区的社会、经济、技术和生态环境进行全面综合规划，以便充分有效和科学地利用各种资源，促进生态系统的良性循环，使社会经济持续稳定发展。这是人类解决环境问题的有效途径。生态规划所要解决的中心问题之一就是人类社会的生存和持续发展问题，这是涉及许多领域而又极其复杂的问题。环境生态学之所以关注生态规划，因为它是减少生态破坏、设计生态恢复和重建的有效手段，是依据生态学原理实现社会、经济和环境协调发展的途径。全球生态环境变化的现状是已经历的一系列发展变化的新阶段，同时也是即将经历的未来演替的起点，研究发生在生物圈各类生态系统内并受人类活动影响的物理、化学、生物的相互作用过程及其生态效应，提高对全球环境和生态过程重大变化的预测能力，将是环境生态学今后一段时期内必须努力探索的重要课题。