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        美國生態(tài)學的發(fā)展

        2019-08-22 02:09:02黃國勤黃依南
        生態(tài)環(huán)境學報 2019年7期
        關(guān)鍵詞:生態(tài)研究發(fā)展

        黃國勤,黃依南

        1. 江西農(nóng)業(yè)大學生態(tài)科學研究中心,江西 南昌 330045;2. 美國休斯頓大學藥學院藥物健康療效和政策系,美國德克薩斯州 77204

        美國不僅經(jīng)濟總量位居全球第一,而且生態(tài)環(huán)境也十分優(yōu)美——這與美國生態(tài)學的發(fā)展和生態(tài)學原理的廣泛應用是分不開的。2012年11月-2013年3月,本文第一作者在江西省教育廳、江西省人民政府學位委員會“2011年度江西省高校研究生導師研修計劃”(贛教研字[2011]10號)項目資助下,到美國佐治亞大學(The University of Georgia)農(nóng)業(yè)與環(huán)境科學學院作物與土壤科學系(College of Agricultural and Environmental Sciences)作訪問學者(Visiting Scholar)。在訪學過程中及回國至今,本文第一作者通過實地考察、調(diào)研,查閱相關(guān)文獻資料等多種途徑,對美國生態(tài)學的發(fā)展進行了分析和探討?,F(xiàn)簡要總結(jié)如下。

        1 地位

        美國是世界上公認的生態(tài)學最發(fā)達的國家(李文華等,2004;于振良,2016)。它擁有世界上規(guī)模最大的“美國生態(tài)學會”(Ecological Society of America,ESA),會員人數(shù)超過1萬人(目前中國生態(tài)學學會會員人數(shù)約9千人);當前,美國有70余所大學設有生態(tài)學專業(yè)課程(中國僅有51所),且教學質(zhì)量世界領先(楊維新,2010);據(jù)對 2008-2010年在美國科學信息研究所(Institute for Scientific Information,ISI)的科學引文索引(Science Citation Index Expanded,SCIE)數(shù)據(jù)庫中生態(tài)學研究發(fā)文量及被引用情況進行統(tǒng)計,結(jié)果表明(張波等,2011),無論是發(fā)表的論文數(shù)量,還是論文被引用情況,美國均排在第一位,發(fā)表論文7796篇(占被統(tǒng)計的前15個國家論文總數(shù)的42.14%),論文總被引用次數(shù)41039,篇均被引用頻次5.26。史無前例的、被世界各國所采用的生態(tài)學教學參考書《生態(tài)學基礎》(Fundamentals of Ecology,1953;1983更名為《基礎生態(tài)學》;2009年至今沿用最初的書名《生態(tài)學基礎》)的作者——美國佐治亞大學生態(tài)學教授E. P. Odum,因生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學的提出并對生態(tài)學發(fā)展產(chǎn)生巨大影響而被譽為“現(xiàn)代生態(tài)學之父”(包慶德等,2013)?!笆澜缂墶钡拿绹鷳B(tài)學家還有林德曼(R. L. Lindeman,1915-1942年),英美學派代表人物、美國的生態(tài)學教授F. E.Clements,等等。

        2 歷程

        美國生態(tài)學的發(fā)展,大致可分為以下4個階段:

        2.1 第一階段:初創(chuàng)期(20世紀30年代之前)

        20世紀30年代之前,美國生態(tài)學處于初步建立時期,其主要標志在于:

        (1)開展研究。1897年,美國生態(tài)學家H. C.Cowles發(fā)表了博士論文《印第安納州北部沙丘植物區(qū)系的生態(tài)學關(guān)系》,就此開啟了對于植物演替問題的生態(tài)學研究,他和美國生態(tài)學家F. E. Clements一起成為全球植物生態(tài)學研究的奠基者(Warming,1909)。

        (2)形成學派。1916年,Clements發(fā)表了第一部完全論述植物演替的專著《Plant Succession,An Analysis of the Development Vegetation》,系統(tǒng)地提出了演替學說,使“演替”一詞作為植物生態(tài)學的術(shù)語而受得廣泛地采用和重視(May et al.,2007)。Clements認為,一個地區(qū)的全部演替都將會聚為一個單一的、穩(wěn)定的、成熟的植物群落或頂極群落。這個頂極群落的特征只取決于氣候。給以充足的時間,演替的過程和群落造成的環(huán)境的改變終將克服地形位置和母質(zhì)差異的影響,頂極群落和氣候區(qū)域是直接協(xié)調(diào)一致的。這就是著名的“單元頂極群落學說”——由此形成了植物群落學、植物生態(tài)學研究的四大學派(英美學派、法瑞學派、北歐學派和蘇聯(lián)學派)之一的英美學派,Clements和英國的A. G. Tansley也成為英美學派的兩個代表人物(金小華,1990)。

        (3)創(chuàng)建學會。這一階段,美國生態(tài)學發(fā)展最重要的“事件”,或者說是美國生態(tài)學學科初步建立的標志性事件——美國生態(tài)學會(Ecological Society of America,ESA)的正式成立。

        1915年,美國生態(tài)學會(Ecological Society of America,ESA)正式成立。該學會旨在加強生態(tài)學家之間的交流,以發(fā)展生態(tài)科學、提高公眾對生態(tài)科學重要性的認識、增加供生態(tài)科學研究用的資源、加強生態(tài)學會、團體與決策者之間的溝通和促使決策者在制訂環(huán)境政策時合理運用生態(tài)科學。美國生態(tài)學會共有會員超過10000人,主要從事生態(tài)學的教育、科學研究和利用生態(tài)科學解決以下的生態(tài)環(huán)境問題,①生物技術(shù);②生態(tài)系統(tǒng)恢復;③生態(tài)系統(tǒng)管理;④生境的變化和破壞;⑤自然資源管理;⑥臭氧下降和全球氣候變暖;⑦物種滅絕和生物多樣性的喪失;⑧可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng),等等(Odum et al.,2009)。

        (4)創(chuàng)辦刊物。1920年,美國生態(tài)學會創(chuàng)辦了生態(tài)學學術(shù)期刊Ecology(《生態(tài)學》),主要刊登生態(tài)學領域的研究論文。該刊的創(chuàng)立,對促進美國生態(tài)學的建立、交流與發(fā)展發(fā)揮了重要作用(王倩等,2007)。

        2.2 第二階段:成長期(20世紀30-60年代)

        (1)創(chuàng)辦刊物。1931年,美國生態(tài)學會創(chuàng)辦了英文期刊Ecological Monographs(《生態(tài)學專論》),刊載生態(tài)學及相關(guān)問題研究的專題論文。

        (2)深化研究。20世紀30年代末,美國生態(tài)學家林德曼率先通過定位和定量分析,對湖泊生態(tài)系統(tǒng)中各類生物有機體的生物量、各類生物有機體之間的營養(yǎng)關(guān)系以及各類生物有機體與環(huán)境之間的能量關(guān)系進行了深入的調(diào)查和研究。

        1941年秋,林德曼向美國生態(tài)學會會刊《Ecology》提交了一篇題為“生態(tài)學的營養(yǎng)動力論”(Trophic-dynamic Aspect of Ecology)的論文。該文是他的博士論文的最后一章。林德曼在明尼蘇達大學所做的博士論文主要是研究沼澤的演替機理。而林德曼在明尼蘇達北部希德溪(Cedar Creek)沼澤的研究工作不僅僅對沼澤演替,并且對研究水生態(tài)系統(tǒng)的能流(Energy Flow)提出了一個全新的概念——生態(tài)學的“營養(yǎng)動態(tài)觀”(Trophic-dynamic Aspect of Ecology)(Lindrman,1942)。該成果于1942年得以在《Ecology》會刊正式公開發(fā)表?!盃I養(yǎng)動態(tài)觀”理論的建立,成為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動研究的經(jīng)典,并標志著生態(tài)學研究從定性分析走向了定量分析。

        (3)出版著作。1939年,美國植物生態(tài)學和動物生態(tài)學兩個學科的著名人物Clements和Shelfield合作出版了《生物生態(tài)學》(Bioecology),分別講述了植物生態(tài)學、動物生態(tài)學的發(fā)展,對推動上述兩個學科的“平行”發(fā)展起到了積極作用。

        1953年,美國著名生態(tài)學家 E. P. 奧德姆(Eugene Pleasants Odum)撰寫的《生態(tài)學基礎》(Fundamentals of Ecology)公開出版(Odum,1953),這部被譽為史無前例的生態(tài)學教學參考書被世界各國所采用,影響了全球幾代生態(tài)學家,已成為受世界各國歡迎的生態(tài)學“經(jīng)典之作”。奧德姆在該書中提出“生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學”,通過整體論觀點和系統(tǒng)論方法,借助“能流”主線,將包括人類在內(nèi)的整個自然環(huán)境均納入生態(tài)系統(tǒng)序列,從而使生態(tài)學研究發(fā)生了深刻變化,并對人類社會的生存與發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響,對世界生態(tài)學發(fā)展作出巨大貢獻。奧德姆因此獲得美國生態(tài)學界的最高榮譽——泰勒獎。

        1962年,《寂靜的春天》(Silent Spring)在美國出版(Webater et al.,1982)。該書作者是美國海洋生物學家蕾切爾·卡遜(Rachel Carson)。該書講述的是由于過量使用農(nóng)藥對人類生態(tài)環(huán)境造成嚴重危害,以致人類將面臨“一個沒有鳥、蜜蜂和蝴蝶的世界”。正是這本不尋常的書,在世界范圍內(nèi)引起人們對野生動物的關(guān)注,喚起了人們的環(huán)境意識。這本書同時引發(fā)了公眾對環(huán)境問題的注意,將環(huán)境保護問題提到了各國政府面前。這本書不僅激起了世界各國重視生態(tài)環(huán)境保護事業(yè),而且對加強生態(tài)學原理在環(huán)境治理中的應用起到了重要作用,由此推動了美國及世界各國應用生態(tài)學的發(fā)展。

        (4)參與全球計劃。從1964年開始,由聯(lián)合國科教文組織(United Nations Educational,Scientific and Cultural Organization,UNESCO)提出,包括美國在內(nèi)的世界97個國家參加的“國際生物學計劃”(International Biological Programme,IBP)正式實施(吳曉東,1994)。該計劃涵蓋陸地生產(chǎn)力、淡水生產(chǎn)力、海洋生產(chǎn)力和資源利用管理等7個領域,中心是全球主要生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生物生產(chǎn)力研究,主要目的是為制定資源管理和生態(tài)環(huán)境改善計劃提供科學依據(jù),由此推動了美國及世界各國生態(tài)學、資源科學和環(huán)境科學的發(fā)展。

        2.3 第三階段:拓展期(20世紀70-90年代)

        20世紀70-90年代,美國生態(tài)學發(fā)展進入拓展期。具體表現(xiàn)在:

        (1)成立新機構(gòu)。1987年,美國生態(tài)系統(tǒng)研究中心協(xié)會(Association of Ecosystem Research Center,AERC)成立(鄔建國等,1992)。該中心由分布于全美27個洲的39個生態(tài)系統(tǒng)研究中心組成。其目的是加強生態(tài)系統(tǒng)(陸地、海洋、湖泊等)的綜合研究,培訓有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)分析的人才,為合理開發(fā)、利用自然資源提供科學依據(jù)并進行決策分析。該中心協(xié)會的目標是:交流生態(tài)學理論和研究方法;加強各生態(tài)系統(tǒng)研究中心的合作;交流和共享有關(guān)實驗數(shù)據(jù);加強交叉學科的綜合研究;普及生態(tài)系統(tǒng)科學的教育,培訓有關(guān)人才;為政府和環(huán)境部門提供專業(yè)咨詢和科學依據(jù);倡導社會各階層、團體保護生態(tài)環(huán)境,合理開發(fā)利用自然資源。該中心協(xié)會的成立,極大地促進了美國參與全球性氣候變化、溫室效應、酸雨、生物多樣性減少、水資源污染、森林破壞等重大生態(tài)環(huán)境問題的研究,促進了美國及全球生態(tài)學的發(fā)展。

        1990年,美國普林斯頓大學(Princeton University)創(chuàng)建生態(tài)學與進化生物學系,并明確其研究領域主要包括生態(tài)學與環(huán)境保護(Ecology and Conservation)、進化與遺傳學(Evolution and Genetics)、行為與生理學(Behavior and Physiology)等,有力地促進了生態(tài)學學科發(fā)展和人才培養(yǎng)。

        (2)開拓新領域。進入20世紀70年代,美國不斷開拓生態(tài)學研究的新領域。如在恢復生態(tài)學方面,1975年3月在美國弗吉尼亞理工大學(Virginia Polytechnic Institute and State University)召開了“受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復”國際研討會。與會專家第一次專門討論了受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建中許多重要的生態(tài)學問題。會后由Cairns主編出版了論文集《受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建》。20世紀80年代有關(guān)恢復生態(tài)學的研究迅速興起,成為現(xiàn)代生態(tài)學研究的熱點之一。1980年美國生物科學聯(lián)合會年會專門對受損生態(tài)系統(tǒng)恢復過程中的重要生態(tài)學理論和應用問題進行了討論,并由Cairns主編出版了《受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復過程》,書中從不同角度探討了受損生態(tài)系統(tǒng)恢復過程中的重要生態(tài)理論和應用問題,其目的也是激發(fā)生物學家和生態(tài)學家對受損生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建研究的興趣。之后,美國生態(tài)學家加大了對恢復生態(tài)學的研究,并先后出版了《土地的恢復:退化土地和廢棄地的改造與生態(tài)學》、《恢復生態(tài)學,一種生態(tài)學綜合途徑》等著作,明確指出“恢復生態(tài)學是環(huán)境技術(shù)和生態(tài)技術(shù)的一門綜合學科,是在群落和生態(tài)系統(tǒng)水平上的恢復科學和技術(shù)?!贝龠M了恢復生態(tài)學的創(chuàng)新與發(fā)展。

        在系統(tǒng)生態(tài)學方面,20世紀70年代后期,美國生態(tài)學的新領域——系統(tǒng)生態(tài)學有了較大發(fā)展。1978年美國生態(tài)學家Jeffers出版的《系統(tǒng)分析及其在生態(tài)學上的應用》、1979年美國生態(tài)學家Shugart和 Neill合作出版的《系統(tǒng)生態(tài)學》等著作,運用系統(tǒng)分析方法研究生態(tài)系統(tǒng),促進了系統(tǒng)生態(tài)學的發(fā)展,使生態(tài)系統(tǒng)的研究在方法上有了新的突破,從而豐富和發(fā)展了生態(tài)學理論與方法,開拓了生態(tài)學研究的新領域。

        此外,在入侵生態(tài)學、全球生態(tài)學、人類生態(tài)學等方面也都進行了許多開創(chuàng)性研究,因篇幅所限,暫不作深入討論。

        (3)啟動長期生態(tài)研究計劃。1980年,美國正式啟動長期生態(tài)研究計劃(Long-Term Ecological Research Program,LTER)(趙士洞,2004),其研究工作主要集中于5個領域:一是生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力格局和調(diào)控;二是營養(yǎng)級中各種群的時空分布;三是土壤表層和河湖沉積物中有機物的分解與調(diào)控;四是土壤、地表水和地下水中無機物和養(yǎng)分的輸入與流動;五是干擾出現(xiàn)的格局和頻率。

        (4)開展“生物圈2號”實驗。1986年,美國石油大亨愛德華·巴斯(Edward Bass)為了擴展人類新的生存空間,出資2億美元在美國亞利桑那州的沙漠區(qū)動工興建了仿真地球生態(tài)環(huán)境實驗室——“生物圈2號”工程(夏曉燁,1999)。“生物圈2號”是一個模擬地球生態(tài)環(huán)境的全封閉拱形玻璃罩,占地1.28萬m2,8層樓高,鋼架結(jié)構(gòu)。里面有人工模擬的海洋、湖泊、平原、沼澤、雨林、沙漠、農(nóng)業(yè)區(qū)和人類居住區(qū),有4000種動物、植物、微生物,還有人工風雨制造裝置。生物圈2號系統(tǒng)與外界大氣和地下土壤沒有物質(zhì)交換,但允許太陽光通過玻璃結(jié)構(gòu)供植物進行光合作用,同時引入電能供技術(shù)系統(tǒng)操作運轉(zhuǎn)。電能及熱控能源從外界通過氣密裝置輸送進來;當進行能量轉(zhuǎn)移時,不允許內(nèi)外流體進行任何形式的交換或混合。

        1991年9月-1995年1月,科學工作者分兩批先后進入,分別為21個月和10個月。第一批志愿者入住一年多后,實驗場內(nèi)氧氣含量迅速下降,CO2等含量直線上升,海水、湖水酸化,很多物種死亡。然而牽?;ㄌ侬傞L,黑螞蟻爬滿了金屬框架,蟑螂到處都是;糧食歉收,居民挨餓,體質(zhì)下降;空氣惡化更是直接危及居民的健康。因此,最初原定兩年的生態(tài)實驗被迫提前結(jié)束,志愿者撤出。

        最終,“生物圈2號”實驗以失敗告終。但它卻給“地球人”以啟示:在現(xiàn)有科學技術(shù)條件下,人類還無法建造一個脫離地球自然環(huán)境而又能讓人類休養(yǎng)生息的生態(tài)環(huán)境;人類要依賴地球存活,要珍惜大自然的一切,才能與地球萬物一起持續(xù)發(fā)展。

        (5)實施生態(tài)系統(tǒng)計劃。從 1995年開始,美國地質(zhì)調(diào)查局實施生態(tài)系統(tǒng)計劃(Ecosystem Program)。試點地區(qū)包括3個:South Florida;San Francisco Bay;Chesapeake Bay。研究內(nèi)容包括:土地特性,地表模擬,地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫管理,地表水和地下水水文學,地球物理學,生態(tài)學,地球化學,古生物學,水文模擬,污染物、沉積物和營養(yǎng)物動力學等。強調(diào)的重點問題是:區(qū)域或亞區(qū)域的環(huán)境資源問題(如水、礦產(chǎn)和土地),水質(zhì)和水供給,礦產(chǎn)資源或能源利用或開采的環(huán)境效應,土地利用或土地覆蓋的蝕變效應。這些信息將對管理和決策制定產(chǎn)生直接和重大的影響,為開展土地的生態(tài)系統(tǒng)管理提供依據(jù)和實踐,也反映出在生態(tài)系統(tǒng)管理實施過程中,始終強調(diào)多學科結(jié)合的綜合研究。

        (6)參與國際生態(tài)學研究計劃。20世紀 70、80年代,美國參與了兩個國際生態(tài)學研究計劃:一是由聯(lián)合國教科文組織科學部門于 1971年發(fā)起的一項政府間跨學科的大型綜合性的研究計劃——人與生物圈計劃(Man and the Biosphere Programme,MAB)。二是由國際科學聯(lián)盟理事會(ICSU)發(fā)起并組織的重大國際科學計劃——國際地圈生物圈計劃(International Geosphere Biosphere Program,IGBP),其主要內(nèi)容就是進行全球變化的研究。該計劃由ICSU于1983年開始籌備組織,1986年在ICSU第21屆大會上通過,1988年在北京召開的ICSU第22屆大會上進一步明確了其內(nèi)容和任務。通過參與上述兩個國際生態(tài)學研究計劃,促進了美國生態(tài)學的交流與發(fā)展,擴大了美國生態(tài)學的國際影響。

        (7)舉辦學術(shù)研討會。1999年 7月 29日-8月 3日,“第五屆世界景觀生態(tài)學會大會”在美國科羅拉多洲的Snowmass舉行,來自世界各國代表600人參加會議,會議收到論文430篇,墻報144件,是歷屆大會中規(guī)模最大的一次會議(肖篤寧,1999)。這次會議既是對美國在景觀生態(tài)學領域所作貢獻的肯定,同時又是對未來美國景觀生態(tài)學及整個生態(tài)學發(fā)展的一個巨大促進和推動。

        2.4 第四階段:成熟期(2000年至今)

        進入新世紀,美國生態(tài)學不斷走向成熟、完善。其突出表現(xiàn)在以下幾方面:

        (1)成立生態(tài)機構(gòu)。2002年,美國斯坦福大學(Stanford University)與卡耐基基金會在2002年共同創(chuàng)建了全球生態(tài)學系,主要研究地球生態(tài)系統(tǒng)、土壤、大氣和海洋之間的相互關(guān)系。該系現(xiàn)有在職教授近60人,擁有4個世界一流水準的實驗室,設有海洋生態(tài)學(Marine Ecology)、綜合生態(tài)學(Integrative Ecology)、生態(tài)系統(tǒng)科學(Ecosystem Science)、種群生態(tài)學(Population Biology)等研究方向。

        2007年,佐治亞大學成立奧德姆生態(tài)學院。該學院是在喬治亞大學生態(tài)學研究所的基礎上組建的,也是世界上第一個獨立的大學生態(tài)學院。奧德姆生態(tài)學院目前擁有全職教授 50余人,下設傳染病學(Infectious Diseases)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學/生物地球化學(Ecosystem Ecology/Biogeochemistry)、水上運動/水域生態(tài)學(Aquatics/Watershed Ecology)、進化生態(tài)學/生物地理學(Evolutionary Ecology/Biogeography)、可持續(xù)發(fā)展(Sustainability)等五大核心研究領域。

        (2)創(chuàng)辦生態(tài)刊物。2003年2月,美國生態(tài)學會(ESA)創(chuàng)辦的 Frontiers in Ecology and the Environment(Front Ecol Environ)(《生態(tài)學與環(huán)境前沿》)學術(shù)期刊正式出版、發(fā)行,這是繼Ecology,Ecological Monographs,Ecological Applications之后,美國生態(tài)學會出版的第4種學術(shù)刊物(賀金生,2003)。與前 3種刊物相比較,F(xiàn)ront Ecol Environ的特點是全面反映生態(tài)學領域的最新研究進展,尤其強調(diào)生態(tài)學在環(huán)境科學中的應用。此外,美國出版的有影響的生態(tài)學國際刊物還有 Landcape Ecology等。

        2015年3月18日,由美國生態(tài)學會與中國生態(tài)學學會共同創(chuàng)辦的生態(tài)學英文期刊 Ecosystem Health and Sustainability(EHS,ISSN:2332-8878)正式創(chuàng)刊,這是全球第一本由不同國家生態(tài)學會合作出版的學術(shù)期刊。該刊運用現(xiàn)代出版技術(shù)和理念,打破國家和學科壁壘,為全世界,特別是發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟體的生態(tài)學家提供了一個高水平的國際學術(shù)交流平臺,對促進發(fā)展中國家與發(fā)達國家生態(tài)學研究成果的學術(shù)交流起到了積極作用,促進了世界生態(tài)學的發(fā)展。

        (3)擴大研究內(nèi)容。美國生態(tài)學研究幾乎涉及到生態(tài)學方方面面的所有分支和領域,如傳統(tǒng)生態(tài)學中的個體生態(tài)學、種群生態(tài)學、群落生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學等;現(xiàn)代生態(tài)學中的分子生態(tài)學、信息生態(tài)學、恢復生態(tài)學、人類生態(tài)學、景觀生態(tài)學、全球生態(tài)學等。

        如就某一分支學科而言,則研究的內(nèi)容就更細、更深入、更廣泛。美國在全球生態(tài)學研究方面,研究內(nèi)容包括:全球氣候變化引發(fā)的資源、生態(tài)、環(huán)境問題;溫室氣體排放對生態(tài)系統(tǒng)的影響及機制;全球氣候變化的幅度及其生態(tài)環(huán)境效應的預測;不同生態(tài)系統(tǒng)碳庫與碳匯的估算及預測;全球氣候變化的應對策略,等等。

        如就大學生態(tài)學研究來講,其涵蓋內(nèi)容就更加廣泛,表1列出了美國生態(tài)學專業(yè)排名前10位的10所大學的生態(tài)學主要研究領域(范圍、方向),從中不難看出當前美國生態(tài)學研究范圍之廣、方向之多。

        (4)采用先進方法。進入新世紀,美國在進行生態(tài)學研究過程中,不僅使用傳統(tǒng)研究方法,而且將現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)、航空航天技術(shù)、新材料新能源技術(shù)等應用于現(xiàn)代生態(tài)學研究,如將分子技術(shù)、穩(wěn)定同位素技術(shù)、“高通量”野外觀察和觀測技術(shù)、大型野外控制實驗技術(shù)、聯(lián)網(wǎng)觀測與控制實驗技術(shù)、生態(tài)模擬技術(shù)等應用于生態(tài)學研究,極大地提高了研究的效率和精確度。

        (5)開展國際合作。美國積極參與生態(tài)學國際合作。不僅和中國合作創(chuàng)辦生態(tài)學學術(shù)期刊Ecosystem Health and Sustainability,還積極參與開展國際生態(tài)學合作項目,如聯(lián)合國倡導并組織的“千年生態(tài)系統(tǒng)評估”(The Millennium Ecosystem Assessment)項目就是其中的一例。該項目是由聯(lián)合國于2001年6月5日世界環(huán)境日之際由世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和世界銀行等機構(gòu)等組織開展的國際合作項目,是首次對全球生態(tài)系統(tǒng)進行的多層次綜合評估。旨在為推動生態(tài)系統(tǒng)的保護和可持續(xù)利用、促進生態(tài)系統(tǒng)對滿足人類需求所作的貢獻而采取后續(xù)行動奠定科學基礎。從 2001年開始至 2005年完成,該項目的重要成果——《千年生態(tài)系統(tǒng)評估報告》,由來自包括美國在內(nèi)的世界95個國家的1360位專家參與撰寫(祀人,2005)。該項目是迄今有關(guān)地球生態(tài)系統(tǒng)一個最大的評估項目。項目的完成,對豐富生態(tài)學理論、推動全球生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展實踐具有重要的意義。

        (6)舉辦學術(shù)會議。舉辦生態(tài)學學術(shù)會議,廣泛開展生態(tài)學學術(shù)交流,是美國生態(tài)學發(fā)展的重要經(jīng)驗和途徑。進入新世紀,美國生態(tài)學會舉辦了多次學術(shù)會議,對促進美國及世界生態(tài)學的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。例如,①2002年8月4-9日,在美國圖森(Tucson)召開了“第87屆美國生態(tài)學會暨第14屆國際恢復生態(tài)學大會”,會議的主題為“了解和恢復生態(tài)系統(tǒng)”,會議的召開對世界恢復生態(tài)學的發(fā)展起到了促進作用(彭少麟等,2002)。②2009年8月2-7日,美國生態(tài)學會(ESA)第94屆年會在美國新墨西哥州阿爾伯克基(Albuquerque)舉行,會議的主題是“Ecological Knowledge and a Global Sustainable Society”(生態(tài)知識與一個全球可持續(xù)社會),強調(diào)將生態(tài)學理論和生態(tài)知識應用于建設全球可持續(xù)社會,促進全球可持續(xù)發(fā)展(王緒高等,2009)。③2012年8月5-10日,美國生態(tài)學會(ESA)第97屆年會在美國俄勒岡州波特蘭市俄勒岡會展中心舉行,參會人數(shù)超過4500人。會議主題是“地球上的生命:保護、利用并維持我們的生態(tài)系統(tǒng)”(Life on Earth:Preserving,Utilizing,and Sustaining Our Ecosystems)。會議熱點議題包括群落結(jié)構(gòu)與動態(tài)、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能、種間關(guān)系、全球變化、生物入侵、生態(tài)建模等內(nèi)容。該次會議的召開,對拓展美國及世界各國生態(tài)學研究領域具有積極意義(邢丁亮等,2012)。

        (7)推動成果應用。美國取得的生態(tài)學理論研究成果,及時、廣泛地應用于生產(chǎn)實踐,特別是環(huán)境治理和生態(tài)建設等方面。正是由于美國重視生態(tài)學理論成果的應用和轉(zhuǎn)化,才使得美國生態(tài)環(huán)境不斷得到改善和優(yōu)化——這正是美國生態(tài)環(huán)境“優(yōu)美”之原因所在。

        3 成就

        美國生態(tài)學發(fā)展取得的成就是多方面的,主要表現(xiàn)在:

        3.1 創(chuàng)立分支學科

        在生態(tài)學學科發(fā)展史上,許多生態(tài)學分支學科是由美國科學家首先提出來的,并進行了開創(chuàng)性研究。例如,20世紀20年代,以美國芝加哥大學社會學系為代表的人類生態(tài)學及其城市生態(tài)學術(shù)思想的芝加哥學派帕克(R. E. Park)與伯吉斯(G. W.Burgess)在《社會科學導論》中,首次提出“人類生態(tài)學”(Human Ecology)一詞,開創(chuàng)了生態(tài)學分支學科——人類生態(tài)學研究領域(葉峻,2006)。1954年,美國耶魯大學人類學家、生態(tài)學家Harold Conklin創(chuàng)立了民族生態(tài)學(Ethnoecology)(李文華,2015),美國喬治亞大學建有民族生態(tài)學實驗室(Ethnoecology Lab,University of Georgia at Athens),美國加州大學伯克利分校設立民族生態(tài)學與生態(tài)系統(tǒng)保護項目(Ethnoecology and Ecosystem Conservation,University of California,Berkeley),有力地推動了民族生態(tài)學的發(fā)展。

        表1 美國10所大學生態(tài)學研究領域(范圍、方向)Table 1 The Scope and Direction of Ecology Research in 10 American Colleges and Universities

        3.2 創(chuàng)新理論方法

        美國科學家在生態(tài)學理論與方法方面也有許多創(chuàng)新。例如,①上世紀 20-30年代,以美國生態(tài)學家F. E. Clements和英國A. G. Tansley為代表的生態(tài)學家,創(chuàng)立了“英美學派”,提出了“單一頂極群落”(monoclimax)理論,促進了植物群落學、植物生態(tài)學理論與方法的發(fā)展。②1942年,美國青年生態(tài)學家林德曼在美國生態(tài)學會主辦的刊物《生態(tài)學》(Ecology)上發(fā)表論文,闡述生態(tài)系統(tǒng)中能量與物質(zhì)的流動在不同的營養(yǎng)級之間存在的定量關(guān)系,是維持所有生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要因素,且能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是 4.5%-20%,平均約10%。這就是生態(tài)學上著名的“林德曼十分之一定律”。林德曼為建立能量流動模型、養(yǎng)分循環(huán)模型,以及生態(tài)學由定性研究走向定量分析作出了開創(chuàng)性貢獻。③20世紀80年代,美國著名生態(tài)學家H. T. Odum創(chuàng)立了能值分析理論和方法,對生態(tài)學,特別是生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學的理論與方法是一個重大發(fā)展(Odum,1996)。能值被認為是聯(lián)結(jié)生態(tài)學和經(jīng)濟學的橋梁,具有重大科學意義和實踐意義。在理論上,能值分析為生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)、系統(tǒng)生態(tài)學開辟了定量分析研究的新方法,提供了衡量和比較研究方法。H. T. Odum因此被譽為“系統(tǒng)生態(tài)學之父”。如前所述,他的兄弟 E. P. Odum在提出生態(tài)系統(tǒng)的概念及創(chuàng)立“生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學”等方面作出了開創(chuàng)性貢獻。因此,他和兄弟 E. P.Odum于 1987年共同獲得瑞典皇家科學院頒發(fā)的“克拉福德(Carfoord)獎”。

        3.3 完善學科體系

        1953年出版的由美國著名生態(tài)學家E. P. Odum撰寫的《生態(tài)學基礎》(Fundamentals of Ecology),就比較全面地建立了生態(tài)學學科體系——成為當時世界上最完整的生態(tài)學教材范本。后來,由于世界各國,特別是美國對生態(tài)學研究的不斷深入,生態(tài)學新理論、新觀點、新成果不斷涌現(xiàn),有必要將其寫入原著作中,于是E. P. Odum相繼對原版《生態(tài)學基礎》的內(nèi)容和體系進行多次的修改和增補,出版了《生態(tài)學基礎》1959年版、1971年版、1983年版等多個版本,可以說,后一個版本就是對前一個版本的發(fā)展和完善。正因為此,現(xiàn)今使用的《生態(tài)學基礎》已經(jīng)具有比較完善的學科體系,且其先進性、獨創(chuàng)性明顯:一是將整體論和系統(tǒng)論引入生態(tài)學;二是把生態(tài)模型應用到生態(tài)系統(tǒng)分析;三是豐富了生態(tài)經(jīng)濟學和生態(tài)系統(tǒng)服務功能研究的內(nèi)涵等。除E. P. Odum之外,美國還有許多生態(tài)學家對發(fā)展和完善生態(tài)學學科作出了貢獻,如H. T. 奧德姆(H. T. Odum)、布利斯(L. C. Bliss)(楊福囤,1985)、勞克斯(Orie L. Loucks),等等。

        3.4 培養(yǎng)專門人才

        美國是當今世界上最發(fā)達的國家,不僅經(jīng)濟全球第一,而且教育水平、人才培養(yǎng)質(zhì)量也穩(wěn)居全球第一。每年到美國留學的各國學生非常多。美國為世界各國培養(yǎng)了大量的生態(tài)學人才(Institute of International Education,2015)。

        3.5 促進成果應用

        美國不僅重視生態(tài)學理論研究和學術(shù)創(chuàng)新,而且同樣重視科技成果的應用,強調(diào)將理論研究成果應用于生產(chǎn)實踐。就農(nóng)業(yè)生態(tài)學而言,美國將生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論與生產(chǎn)實踐結(jié)合起來,生態(tài)農(nóng)業(yè)的模式與技術(shù)直接應用于生產(chǎn)實踐,既保護了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,又生產(chǎn)出綠色農(nóng)產(chǎn)品、有機農(nóng)產(chǎn)品,確保了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人們健康。在資源利用保護方面,美國將生態(tài)學中能量多級轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)利用原理應用工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),實現(xiàn)資源再生、廢物再用,形成“無廢物、無污染”、“清潔、高效”的生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)。在生態(tài)環(huán)境保護方面,美國重視增加地面綠色覆蓋,善于應用將水土保持技術(shù),并十分注重森林資源保護,這為美國生態(tài)環(huán)境改善和優(yōu)化提供了保障。

        3.6 引領學科發(fā)展

        美國引領著全世界生態(tài)學學科的發(fā)展。首先,美國編印的生態(tài)學教材被世界各國廣泛作用,尤其是E. P. Odum撰寫的《生態(tài)學基礎》(Fundamentals of Ecology),使用其作教材者不計其數(shù)。其次,美國科學家撰寫的生態(tài)學論文,也被各國學者反復引用。據(jù)對 2007-2016年環(huán)境與生態(tài)學領域發(fā)表論文數(shù)的統(tǒng)計(基于InCites數(shù)據(jù)庫。付利,2018),這10年(2007-2016年)累計發(fā)表論文數(shù)美國位列第一,120934篇,遠高于中國大陸(55349篇)、英國(33912篇)、加拿大(28646篇)、德國(27433篇)、澳大利亞(25074篇)、西班牙(21257篇)、法國(20885篇)、意大利(15902篇)、印度(14331篇);論文被引頻次,美國達到 2371226,位居第一,高于英國(743371)、中國大陸(640988)、加拿大(547395)、德國(536214)、澳大利亞(499752)、法國(414606)、西班牙(376334)、荷蘭(288510)、瑞士(283323);高被引論文數(shù),美國第一,達到2180篇,高于英國(844篇)、澳大利亞(632篇)、德國(553篇)、加拿大(519篇)、中國大陸(486篇)、法國(457篇)、荷蘭(397篇)、瑞士(362篇)、西班牙(361篇)。第三,美國在許多生態(tài)學國際合作項目或國際學術(shù)會議中,常常擔任組織者、牽頭者或帶頭人,起到引領項目實施的作用。第四,多數(shù)情況下,美國也是推動全球生態(tài)環(huán)境治理的引領者。一句話,美國引領著世界生態(tài)學的發(fā)展。

        4 特點

        與一般國家或地區(qū)相比,美國生態(tài)學及其發(fā)展具有以下幾個顯著特點:

        4.1 長期性

        “長期性”是美國生態(tài)學的顯著特點之一(牛棟等,2008)。其主要體現(xiàn)在兩個方面:一是起步早。美國生態(tài)學會成立于 1915年,比中國生態(tài)學學會(成立于1979年)提早了64年;二是重視長期研究。美國于 1980年正式啟動“長期生態(tài)研究計劃”(Long-Term Ecological Research Program,LTER),并在該計劃實施過程中,不斷完善長期生態(tài)研究網(wǎng)絡。如果說 1843年在英國洛桑(Rothamsted)實驗站開始的長期觀測和研究計劃是世界上最早的一項以一個站為基礎的長期觀測和研究計劃的話,那么,美國長期生態(tài)研究計劃(LTER)的實施則是在國家,乃至更大尺度上進行長時間、大尺度生態(tài)觀測和研究工作的新起點。中國于1988年建立中國生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(Chinese Ecosystem Research Net work,CERN),并與美國LTER開展了交流與合作。

        4.2 全球性

        美國在生態(tài)學的研究與發(fā)展方面,具有“全球性”的特點。首先,具有全球性的廣闊視野。美國始終站在世界生態(tài)學的前沿,用全球眼光審視、觀察世界生態(tài)學的現(xiàn)狀與發(fā)展;其次,制定全球性的計劃或方案。由美國牽頭組織和參與的世界生態(tài)學“大計劃”、“大項目”,如“生物圈2號”科學實驗,盡管以失敗告終,但仍具有全球意義;第三,引領世界生態(tài)學的發(fā)展。美國生態(tài)學家站位高,其開展的生態(tài)學研究往往是站在全球的戰(zhàn)略高度,以全球化的視野瞄準生態(tài)學“制高點”,引領著世界生態(tài)學向前發(fā)展。如 1992年美國生態(tài)學會生態(tài)學家提出的《持續(xù)生物圈計劃——生態(tài)學研究綱要》就成為此后全球生態(tài)學研究綱要。

        4.3 前瞻性

        美國生態(tài)學家善于“超前”思維,其開展的生態(tài)學研究往往具有明顯的前瞻性。例如,(1)“生物圈2號”科學實驗,就是一項具有全球意義的生態(tài)學前瞻研究;(2)由美國國家科學基金會(NSF)資助的“美國國家生態(tài)觀測站網(wǎng)絡”(National Ecological Observatory Network,NEON),也是美國開展生態(tài)學前瞻研究的重要標志。NEON是開展大陸尺度長期生態(tài)變化研究和教育的網(wǎng)絡設施,其科學任務是通過提供基礎設施和統(tǒng)一的方法論,支持相關(guān)領域的科研和教育,從而認識和預測氣候變化、土地利用變化和物種入侵對大陸尺度生態(tài)系統(tǒng)的影響。其重點開展的“預測性”、“前瞻性”研究,例如,氣候變化及預測——認識和預測氣候變異性,包括定向氣候變化(directional climate change)及其對自然和人工系統(tǒng)的影響;水文狀況的預測——認識和預測淡水資源及環(huán)境的變化;入侵物種及其預測——認識和預測生物入侵的分布狀況及其對生態(tài)過程和生態(tài)系統(tǒng)服務的影響,等等。

        4.4 綜合性

        美國十分重視生態(tài)學的綜合研究,或者說,美國生態(tài)學具有綜合性的特點(于秀波等,2007)。首先,美國不僅注重“自然科學”的生態(tài)學研究,還重視“社會科學”的生態(tài)學研究,強調(diào)生態(tài)學應是“自然科學”與“社會科學”的綜合性研究,生態(tài)學是聯(lián)系自然科學與社會科學的“橋梁”。如美國著名生態(tài)學家 E. P. 奧德姆把生態(tài)學定義為“研究自然界的結(jié)構(gòu)和功能的科學,這里需要指出人類是自然界的一部分”,提出要將“人類納入生態(tài)學研究范圍”,還致力于促進生態(tài)學與經(jīng)濟學等社會科學的融通(Beagon,1992)。美國創(chuàng)立的生態(tài)學分支學科,不僅有“自然科學”的生態(tài)學,如景觀生態(tài)學,還有“社會科學”的生態(tài)學,如生態(tài)學馬克思主義、人類生態(tài)學、社會生態(tài)學等,這也從另一方面充分反映了美國十分重視從自然科學與社會科學結(jié)合上開展生態(tài)學綜合研究。其次,美國在進行生態(tài)學研究時,還高度重視利用、借鑒其他相關(guān)或相近學科的理論、方法和手段,尤其是利用現(xiàn)代高新技術(shù)和手段開展生態(tài)學與天(天文學,天體科學)、地(地理學,地球科學)、生(生物學,生命科學)等的綜合研究。第三,美國還十分重視將生態(tài)學研究成果,綜合應用于人類生產(chǎn)生活及社會經(jīng)濟發(fā)展的各方面,從而又有效地促進了生態(tài)學的綜合發(fā)展。

        4.5 先進性

        美國生態(tài)學的先進性,主要體現(xiàn)在以下3個方面。一是研究方法和手段的先進性。美國整體科學技術(shù)水平全球第一,用于生態(tài)學研究的儀器、設備、方法和手段等也居世界第一,尤其是在現(xiàn)代生態(tài)學研究過程中使用的現(xiàn)代高新技術(shù),無論是“密度”、“強度”、“精度”等均居世界第一。二是研究成果的首創(chuàng)性。美國生態(tài)學家在促進生態(tài)學發(fā)展中取得了“首創(chuàng)性”的成果,作出了“開創(chuàng)性”貢獻,如E. P. 奧德姆出版了世界上第一部最系統(tǒng)、最完整的生態(tài)學著作(或教材)——《生態(tài)學基礎》(Fundamentals of Ecology),H. T. Odum在世界上首創(chuàng)能值分析理論和方法,林德曼發(fā)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的“十分之一定律”,等等。三是資料和信息的共享性。美國借助發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)“網(wǎng)絡化”技術(shù)和先進的管理理念,實現(xiàn)生態(tài)科學研究的資料和信息共享,對促進美國乃至全球生態(tài)學教學、科研、人才培養(yǎng),以及促進整個科學技術(shù)的發(fā)展,均具有十分重要的現(xiàn)實意義和長遠的戰(zhàn)略意義。

        5 趨勢

        未來,美國生態(tài)學如何發(fā)展?這不僅是美國科學家、生態(tài)學家普遍關(guān)注的問題,也是世界各國科學家、生態(tài)學家十分關(guān)心的問題。根據(jù)現(xiàn)有發(fā)展狀況及相關(guān)文獻資料分析,今后 5-10年或 10-20年,美國生態(tài)學的發(fā)展趨勢將是:

        5.1 學科分化

        未來生態(tài)學發(fā)展的一個重要趨勢,就是學科不斷分化——同時向宏觀和微觀兩個方向發(fā)展,這不僅是美國生態(tài)學的發(fā)展趨勢,也是世界各國生態(tài)學發(fā)展的共同規(guī)律。從宏觀來說,宏觀生態(tài)學(Macroecology)就是研究生態(tài)系統(tǒng)大尺度格局和過程的生態(tài)學分支學科或研究領域,其發(fā)展趨勢表現(xiàn)為更明確的生態(tài)過程建模和模擬,跨系統(tǒng)和跨尺度綜合研究的增長,以及宏觀生態(tài)學理論的推廣應用。美國生態(tài)學會的期刊Frontiers in Ecology and the Environment于2014年首期出版了專門討論宏觀系統(tǒng)生態(tài)學(Macrosystems Ecology)的專集,認為:未來宏觀生態(tài)學的重點在于研究區(qū)域以上尺度生態(tài)現(xiàn)象及其與其它尺度生態(tài)現(xiàn)象的相互作用,而跨越時空尺度的反饋、區(qū)域關(guān)聯(lián)以及交互作用是創(chuàng)新性研究的重要源泉。就微觀而言,分子生態(tài)學(Molecular Ecology)將會得到快速發(fā)展。分子生態(tài)學就是采用分子生物學的研究方法和研究成果來闡述生態(tài)規(guī)律的分子機理。分子生態(tài)學不僅是當前國際生物學的研究熱點之一,更是生態(tài)學的一個重要分支學科。分子生態(tài)學的發(fā)展,將對整個生態(tài)學發(fā)展產(chǎn)生積極的推動作用。

        5.2 學科綜合

        今后,美國生態(tài)學的發(fā)展,將在現(xiàn)有“綜合發(fā)展”的基礎上,朝著兩個方向發(fā)展:一是總體上,“自然科學”的生態(tài)學將更進一步與“社會科學”的生態(tài)學融合發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、綜合發(fā)展,著眼于“自然-經(jīng)濟-社會-技術(shù)”復合大系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展;二是就具體學科而言,生態(tài)學的學科交叉與融合將進一步加強,生態(tài)科學與生命科學、環(huán)境科學、經(jīng)濟學、管理科學、信息學等相關(guān)理論與技術(shù)的結(jié)合將更加緊密,從而更好地發(fā)揮生態(tài)學在解決當今世界面臨的資源、能源、生態(tài)、環(huán)境、安全、可持續(xù)發(fā)展等重大問題上的“引領”作用、“帶頭”作用、“掛帥”作用。

        5.3 領域拓展

        至今,美國以及世界各國的生態(tài)學,都是以“地球”為研究核心和主要研究對象,著重研究“地球”的資源、生態(tài)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展問題。未來,隨著“地球”環(huán)境之變化(甚至惡化),以及人類生存之“所需”,美國生態(tài)學將不僅僅局限于“地球”這一研究對象和研究核心,而必然走向“太空”、“月球”、“火星”……走向“宇宙”。這即是說,由當前的“地球生態(tài)學”,向“太空生態(tài)學”、“月球生態(tài)學”、“火星生態(tài)學”……直至“宇宙生態(tài)學”。

        在“地球生態(tài)學”領域,還將在現(xiàn)有基礎上,向地球深處、海洋深處深入和拓展,產(chǎn)生地球“深層生態(tài)學”、“深海生態(tài)學”。

        5.4 方法創(chuàng)新

        科技在發(fā)展,生態(tài)學研究的方法和手段也必然要不斷改進、創(chuàng)新。未來,美國生態(tài)學在在研究方法上,將進一步充分吸納現(xiàn)代生物學科和現(xiàn)代信息學科的先進理論、技術(shù)和研究手段,在模型構(gòu)建、“3S”空間分析、定位監(jiān)測、工程規(guī)劃設計等方面必將得到快速發(fā)展,特別是新能源、新材料、新方法、新工藝等將廣泛應用于美國生態(tài)學研究,這不僅將極大地促進美國生態(tài)學的發(fā)展,也必然引領世界生態(tài)學進入新的發(fā)展階段。

        5.5 突出重點

        從當前發(fā)展態(tài)勢來看,未來美國生態(tài)學的研究重點及學科發(fā)展方向?qū)⑹牵?)全球生態(tài)學。將重點研究全球氣候變化對美國、對世界生態(tài)環(huán)境的影響及應對策略。(2)城市生態(tài)學。隨著世界經(jīng)濟社會發(fā)展和城市化快速推進,城市生態(tài)環(huán)境問題有增無減,且呈現(xiàn)越來越嚴重之態(tài)勢。加速發(fā)展城市生態(tài)學,為解決城市生態(tài)環(huán)境問題提供理論與實踐依據(jù),這是美國生態(tài)學發(fā)展的又一重要趨勢和研究重點。(3)入侵生態(tài)學。生物入侵是生態(tài)學研究的熱點問題,入侵生態(tài)學已成為生態(tài)學的重要分支學科。隨著世界經(jīng)濟的進一步發(fā)展和“全球一體化”的加速推進,美國及世界各國的“生物入侵”,以及由此帶來的生態(tài)風險將日益加大,研究外來生物入侵的機理和機制,并尋求有效防范對策和措施,是今后美國及世界各國入侵生態(tài)學研究的重要課題。(4)人類生態(tài)學。2004年,美國生態(tài)學會的20多名著名生態(tài)學家共同發(fā)表了一個戰(zhàn)略研究報告,指出“未來的環(huán)境是由人類為主體、人類有意或無意管理的生態(tài)系統(tǒng)所組成;生態(tài)學必然會成為世界各國制定環(huán)境政策和可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃中的重要組成部分;世界各國應該在全球范圍內(nèi)結(jié)成廣泛的合作關(guān)系”(Alberti et al.,2003)。在報告中,生態(tài)學家們普遍認為,生態(tài)學特別是人類生態(tài)學應該成為未來人類與自然系統(tǒng)共生存、共發(fā)展的理論依據(jù)。該報告為人類生態(tài)學在 21的發(fā)展做出展望,為其日益重要的地位做出詮釋,即生態(tài)學未來發(fā)展的方向和歸宿就是人類生態(tài)學。顯然,人類生態(tài)學將成為未來美國及世界各國生態(tài)學家研究的重要內(nèi)容之一,人類生態(tài)學是未來世界生態(tài)學發(fā)展的重要方向和必然趨勢。

        此外,轉(zhuǎn)基因食品的生態(tài)安全性研究(或稱轉(zhuǎn)基因安全生態(tài)學)、生物多樣性保護(或稱保護生態(tài)學)、恢復生態(tài)學、分子生態(tài)學等亦將成為未來美國生態(tài)學發(fā)展與研究之重點(Whitlock,2014)。

        6 結(jié)語

        由上分析可知,今后美國生態(tài)學的研究對象將進一步擴大、研究范圍將進一步拓展,將從現(xiàn)在主要以研究地球生物與環(huán)境的關(guān)系,向整個宇宙拓展,由研究地球(全球)生態(tài)學向宇宙生態(tài)學發(fā)展,將研究月球生態(tài)學、火星生態(tài)學、土星生態(tài)學……(Grimm et al.,2008)。

        從研究水平來看,研究深度將進一步“加深”,研究寬度進一步“拓寬”,研究精度進一步“精確”、“精準”,研究手段更加先進,研究方法更趨科學。

        可以預見,今后生態(tài)學的長期研究將得到更加重視,資源共享將得到加強,國際交流將日趨活躍,國際合作將成為趨勢,學科分化將更加明顯??偠灾?,美國及世界各國的生態(tài)學前景將更加廣闊。

        為適應這種“形勢”與“變化”,借鑒美國生態(tài)學發(fā)展的經(jīng)驗和做法,中國未來生態(tài)學應著重做到以下幾點:一是“重視”,即全社會要高度關(guān)注生態(tài)學、重視生態(tài)學,將生態(tài)學列為各高校、科研院所的重點學科,甚至“重中之重”的學科,這也是中國走“綠色發(fā)展之路”,推進生態(tài)文明、建設美麗中國之客觀需要;二是“建設”,要在經(jīng)費、人力、物力等方面加大對生態(tài)學學科建設的投入;三是“發(fā)展”,加大生態(tài)學學科理論與技術(shù)的研發(fā),促進生態(tài)學理論發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新;四是“應用”,將生態(tài)學的新理論、新理念、新模式、新技術(shù)等研究成果廣泛應用于中國改革開放的生產(chǎn)實踐,將生態(tài)學成果盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。只有這樣,中國生態(tài)學才大有希望(黃國勤,2016)。

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