环境生态学的研究展望

随着工农业的进一步发展，环境问题日益突出，特别是环境问题出现了新的变化和发展，使得环境问题越来越制约社会的可持续发展。环境生态学作为环境科学的一门重要分支学科，其研究内容及发展趋势值得我们关注。总体上来说，环境生态学的发展趋势是充分利用生态学原理和生物技术，在环境质量的监测和评价、环境污染的净化和治理、自然资源的开发和利用等方面进行研究，进一步认识环境问题，解决环境问题，控制环境污染，由污染治理转向污染控制，由后治理转向先预防，以“清洁生产”代替“末端治理”。如在一些反应过程中，采用高效率、无污染的生物酶制剂代替化学催化剂，提高反应效率，减少副产物对环境的压力和污染。因此，环境生态学的研究内容和学科任务逐渐向更深、更广的方向发展，着重关注以下研究内容，并努力取得突破性进展。

(一)生态系统的人为干扰与监测

干扰包括自然干扰和人为干扰，环境生态学所指的干扰主要是人为干扰。人为干扰被认为是驱动种群、群落和生态系统退化的主要动因。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。但如何判定一个生态系统是否受到人为干扰的损害及损害程度、受害生态系统结构和功能变化有何共同特征等，目前还存在不同看法，需要不断研究，获取共识。通过监测和诊断人为干扰对生态系统的损害，有利于排除消极干扰，把危害性控制在最低范围，确保生态系统的健康发展。

(二)退化生态系统的恢复与重建

退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。也有人认为，退化生态系统是指生态系统在一定的时空背景下，在自然因素和人为因素，或者在二者的共同干扰下，生态要素和生态系统整体发生的不利于生物和人类生存的量变和质变，其结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移，具体表现为生态系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失、生物多样性下降、稳定性和抗逆性减弱、系统生产力下降。

国外学者对生态恢复的解释有3种观点:一是强调受损的生态系统要恢复到较接近受干扰前的理想状态;二是强调其应用生态学过程;三是生态整合性恢复。如何保护好现有的健康的自然生态系统，如何综合恢复与整治退化的生态系统，以及如何重建可持续的人工生态系统，将成为环境生态学中最具吸引力和最有发展前景的研究领域。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，如湿地、湖泊、河流的生态修复与重建，农田、森林、草原和荒漠化土地的恢复和重建，工厂、矿山和城市等受干扰生态系统的退化规律、恢复和重建的对策、措施、方法以及退化生态系统恢复的指标体系等，都有实践研究的成功案例。然而，这个研究领域仍不能满足实践的需要，我们必须紧跟生态环境问题的变化而发展更加完善的恢复和重建技术，确保实现生态、社会和经济效益的统一。

(三)环境生物技术与生态工程技术

环境生物技术是指运用生物手段认识环境问题和解决环境问题的生物技术，主要包括环境质量监测与评价、环境污染净化与处理的生物学方法和技术的发展与应用。生态工程技术是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能协调原理，结合系统最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。

应用环境生物技术与生态工程技术进行环境质量的监测、评价、控制和环境污染的净化、处理以及污染环境的修复，都将变得越来越重要，如水体、空气、土壤污染治理和固体废弃物处理的生态修复技术。这些生态技术尤其在湿地、湖泊、河流的生态修复和重建方面表现出了优势。污染环境的生物修复(包括微生物修复和植物修复)和利用生态工程修复技术修复被污染环境和退化生态系统将是污染治理的新途径，目前已在重金属污染和有机污染物影响的土壤、地下水和地表水生物修复技术方面取得成功。

环境质量监测与评价的生物技术发展趋势有:在环境中低浓度污染物和沉积物中污染物的研究方面，除了继续根据具有指示种、耐污种、敏感种特点的生物来监测环境质量的变化外，还可以针对一些生物对环境污染很敏感的现象进行监测和评价。因此可以利用生物传感器监测其形态指标、行为指标、生理指标和生化指标等的变化，为发现污染起到预警作用。

环境污染净化和受损环境修复的生物技术发展趋势有:利用基因工程、细胞工程、酶学工程和发酵工程改变微生物的遗传特性，使之能够适应各种被污染的环境，并以污染物作为营养物质，将污染物进行分解和转化，从而进一步提高微生物降解污染物的能力;在生态工程技术上，利用污水稳定塘处理、土地处理、固体废弃物处理方法和技术在环境污染处理方面，对土壤、湿地、湖泊、河流的生态系统进行修复与重建。

(四)生态安全与生态风险评价

各种生态环境问题所造成的严重后果，引起了人们对环境与生态的高度重视。因此，在环境影响评价的基础上发展了生态风险与生态安全评价，并且随着理论和技术的不断完善，生态风险和生态安全评价工作也发生了很大变化。生态风险与生态安全评价研究经历了从环境危害评价到局地生态风险与生态安全评价，再到区域评价的发展历程。

生态安全研究是环境生态学研究的新内容，如生态入侵、生物工程农产品及人类其他活动的生态安全与预测。因此，生态安全是研究生态环境的正面情况或其发展趋势，分析合理的安全阈值，设法保障和提高生态环境的安全度。而生态风险是对生态环境或区域生态系统出现的负面问题进行分析和评价，研究的目的是分析影响生态系统的不确定因素及其影响程度，找出降低风险的方法，维护生态环境的稳定。因此，生态风险评价可预测各种人为干扰的生态效应和健康效应，如根据污染物的化学行为模型、毒性毒理学模型和地理信息系统，对区域生态系统的承载能力、污染负荷能力、恢复能力及其修复后生态系统的恢复情况进行综合的定量评价和预测。

(五)生态系统管理

生态系统管理的概念是在环境生态学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。然而，生态系统的复杂性和管理难度远远超出人们的想象。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，如对污染空气的净化、防灾减灾、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研究的重视还不够，对于修复或重建生态系统的科学管理也缺乏经验。因此，明确生态系统管理的基本原则，寻求生态系统管理的有效方法和途径，也是环境生态学的重要任务。