陳利頂,呂一河,趙文武,衛(wèi) 偉,馮曉明

1 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室, 北京 100085 2 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049 3 北京師范大學(xué)地理科學(xué)部, 北京 100871

隨著全球和區(qū)域性生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯,如何將生態(tài)學(xué)原理和方法應(yīng)用到解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的實踐中成為社會關(guān)注的熱點和焦點[1-2]。正是在這種背景下,區(qū)域生態(tài)學(xué)研究逐漸發(fā)展成為生態(tài)學(xué)的一門重要分支學(xué)科,旨在研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的背景和驅(qū)動因子,探討區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題解決的思路和方法[3]。然而在區(qū)域生態(tài)學(xué)發(fā)展過程中,對于區(qū)域生態(tài)學(xué)的概念、內(nèi)涵、研究對象、研究目的和研究范疇尚模糊不清,尤其是區(qū)域生態(tài)學(xué)的性質(zhì)及其在生態(tài)學(xué)學(xué)科體系中的定位及其與相鄰學(xué)科之間的關(guān)系還存在一定爭議[2,4]。本文結(jié)合文獻(xiàn)綜述,系統(tǒng)分析了區(qū)域生態(tài)學(xué)研究的特點,剖析了區(qū)域生態(tài)學(xué)的性質(zhì)和學(xué)科定位。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了區(qū)域生態(tài)學(xué)與景觀生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、區(qū)域自然地理學(xué)和宏觀生態(tài)學(xué)之間的共性與差異。

1 區(qū)域生態(tài)學(xué)概念與學(xué)科發(fā)展

1.1 區(qū)域生態(tài)學(xué)概念與內(nèi)涵

有研究認(rèn)為,區(qū)域生態(tài)學(xué)是研究區(qū)域內(nèi)部生態(tài)結(jié)構(gòu)、過程和功能,以及區(qū)域之間生態(tài)要素耦合和相互作用機(jī)理的學(xué)科,是一門新興的生態(tài)學(xué)分支學(xué)科[1]。認(rèn)為區(qū)域生態(tài)學(xué)源于地理學(xué)中的“區(qū)域”和生態(tài)學(xué)中的“生態(tài)學(xué)”。這一概念,遵循了生態(tài)學(xué)定義的一般性規(guī)律,但未能反映區(qū)域生態(tài)學(xué)形成的關(guān)鍵。給出的區(qū)域生態(tài)學(xué)概念抽象、研究對象模糊、研究內(nèi)容缺乏針對性，對于區(qū)域生態(tài)學(xué)的定位及其與其他相鄰學(xué)科的差異缺乏界定。區(qū)域生態(tài)學(xué)是一門以實踐為導(dǎo)向,以解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題為目的的生態(tài)學(xué)分支即,以區(qū)域人與自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,運(yùn)用生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會科學(xué)等多學(xué)科手段,以解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題、提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)完整性、生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展為目的的交叉應(yīng)用性學(xué)科。由此可知,區(qū)域生態(tài)學(xué)因生態(tài)環(huán)境問題而產(chǎn)生,應(yīng)社會發(fā)展需求而逐漸發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。盡管其學(xué)科體系尚處于發(fā)展與完善中[2],但研究對象和目的已經(jīng)清晰。

區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象是具有特定生態(tài)環(huán)境問題的典型區(qū)域。通常具有相對完整的地理空間單元,如青藏高原、黃土高原、喀斯特地區(qū)、黃淮海平原等。其基本特征是從某一特定要素或視角出發(fā),空間單元具有均質(zhì)性和完整性,而從多要素綜合角度考慮,這一空間單元又具有異質(zhì)性、復(fù)雜性和動態(tài)性。

區(qū)域生態(tài)學(xué)研究的目的包括：認(rèn)識區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)演變特征及其影響因子,分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成機(jī)制及其影響因子,探討解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的理論方法和技術(shù)手段。即通過研究區(qū)域內(nèi)部各生態(tài)環(huán)境要素及社會人文要素之間的時空配置關(guān)系,探討解決區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題、提高區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、維護(hù)區(qū)域生態(tài)完整性和區(qū)域生態(tài)安全、實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)文明的理論基礎(chǔ)、實現(xiàn)途徑和方法體系。

1.2 區(qū)域生態(tài)學(xué)起源與發(fā)展歷史

隨著人類活動增強(qiáng)及其對資源環(huán)境的過度開發(fā)利用,區(qū)域所面臨的生態(tài)環(huán)境問題日益凸現(xiàn),如何找到解決這些問題的途徑和方法,僅憑單一學(xué)科已經(jīng)無法滿足需求,必須從區(qū)域綜合性視角尋求出路。與此同時,區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展失衡與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需矛盾加劇,亟待建立合理的區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,從而維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全和保障區(qū)域可持續(xù)發(fā)展[5-6]。所有這些問題的解決均需要從區(qū)域綜合角度,發(fā)展和運(yùn)用生態(tài)學(xué)的理論和方法,從而推動了區(qū)域生態(tài)學(xué)發(fā)展[2]。

1.2.1區(qū)域生態(tài)學(xué)的起源與發(fā)展

區(qū)域生態(tài)學(xué)起源于20世紀(jì)70年代空間規(guī)模概念在生態(tài)研究領(lǐng)域的出現(xiàn)[7],科學(xué)家開始意識到生態(tài)問題的區(qū)域性和復(fù)雜性[8-9]。1984年馬世駿和王如松[10]就從區(qū)域的角度提出了社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的概念,解讀了區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的基本特征、衡量指標(biāo)和理論體系,標(biāo)志著區(qū)域生態(tài)學(xué)研究在中國的開端。隨后,由中國科學(xué)院發(fā)起,先后組織了多次區(qū)域性的綜合科學(xué)考察和區(qū)域環(huán)境污染調(diào)查,并于1987年在中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心正式成立區(qū)域生態(tài)研究室,標(biāo)志著區(qū)域生態(tài)學(xué)研究正式走上軌道。

國際上關(guān)于區(qū)域生態(tài)學(xué)研究基本上與中國同步發(fā)展,1989年Brown和Maurer在發(fā)表的文章中提出不同時空尺度上發(fā)生的生態(tài)現(xiàn)象之間具有耦合過程[11]。1995年James在出版的Macroecology一書中提出宏觀生態(tài)學(xué)是解決生態(tài)地理問題的重要方法,強(qiáng)調(diào)按照傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究方法在時空尺度上做實驗是不科學(xué)的[12]。為解決大尺度生態(tài)問題,區(qū)域生態(tài)學(xué)研究不斷得到深化與發(fā)展。區(qū)域生態(tài)學(xué)作為一門生物學(xué)、地理學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域新興的交叉學(xué)科,其誕生到現(xiàn)在已有30余年。區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究強(qiáng)調(diào)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的整體性和綜合性,研究重點從生物多樣性和物種保護(hù)逐漸擴(kuò)展到區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能關(guān)系與復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性等領(lǐng)域。

1.2.2區(qū)域生態(tài)學(xué)在中國的發(fā)展歷史

結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展歷史和重要事件,區(qū)域生態(tài)學(xué)研究在我國的形成和發(fā)展大致可歸納為四個時期,即：萌芽時期、形成與初創(chuàng)時期、快速發(fā)展時期、提升與完善時期。

(1)萌芽時期(1984年以前)：區(qū)域生態(tài)學(xué)起源可追溯至20世紀(jì)50—80年代開展的大規(guī)模區(qū)域綜合考察,由于區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的復(fù)雜性,僅依靠單一學(xué)科已經(jīng)無法提供有效的解決手段。從國家層面上先后組織的多次綜合性區(qū)域科學(xué)考察[13]和區(qū)域環(huán)境污染調(diào)查,試圖通過多學(xué)科交叉融合,找到解決問題的途徑和方法。這一時期的突出特點是科技工作者已經(jīng)意識到了生態(tài)環(huán)境問題的區(qū)域性和復(fù)雜性,僅依靠單一學(xué)科的手段和方法無法應(yīng)對當(dāng)時出現(xiàn)的新問題。

(2)形成與初創(chuàng)時期(1985—2003年)：隨著對區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題研究和認(rèn)識的不斷深入,區(qū)域生態(tài)學(xué)的思想逐漸形成。如,1984年馬世駿和王如松在生態(tài)學(xué)報上首先發(fā)表了關(guān)于社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的文章,認(rèn)為在人類活動高度干擾下,人類所面對的生態(tài)系統(tǒng)均是由自然、社會和經(jīng)濟(jì)因素共同影響而形成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[10]。從時間上看,這一概念的提出要早于國際上其他國家[14]。此后關(guān)于“區(qū)域生態(tài)學(xué)”的研究不斷增加,一些著眼于區(qū)域生態(tài)與環(huán)境研究的科研單位先后成立。如,原中國科學(xué)院環(huán)境化學(xué)所在1984年4月設(shè)立了區(qū)域環(huán)境化學(xué)研究室,之后于1987年成立了區(qū)域生態(tài)研究室。但這一時期相關(guān)研究多集中在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)特征定性描述和半定量評價上[15-16],部分涉及到區(qū)域水土流失綜合治理、生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展、生態(tài)旅游、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)建設(shè)與保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等層面[17-25]。

(3)發(fā)展與成熟時期(2004—2012年)：彭宗波等2012年在《生態(tài)科學(xué)》[4]上發(fā)表的“區(qū)域生態(tài)學(xué)研究熱點及進(jìn)展”一文認(rèn)為,國際上,區(qū)域生態(tài)學(xué)的真正誕生時間應(yīng)該是2003年,其標(biāo)志性事件是兩個出版物的正式出版。一是Blackburn和Gaston撰寫的英國生態(tài)學(xué)會第43次年會會議記錄,記錄包括了近期生態(tài)學(xué)的研究前沿；其二是Kevin Gaston出版了題名為The Structure and Dynamics of Geographic Ranges一書。這兩個出版物的出版,標(biāo)志著區(qū)域生態(tài)學(xué)的地位已經(jīng)獲得了大家的認(rèn)可,并在解決復(fù)雜的區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題中將起到重要作用,針對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)評價和生態(tài)安全、植被建設(shè)與環(huán)境效應(yīng)、水土流失綜合治理、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能與區(qū)域生態(tài)安全等逐漸形成了較為成熟的理論和方法[26-33], 區(qū)域生態(tài)學(xué)的理論和方法得到不斷發(fā)展。在我國,2006年成立的城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,標(biāo)志著我國區(qū)域生態(tài)學(xué)研究逐漸步入新的軌道。

(4)快速發(fā)展時期(2013年—現(xiàn)在)：區(qū)域生態(tài)學(xué)進(jìn)入了快速發(fā)展時期,這一階段研究熱點主要集中在土地利用、區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)足跡、景觀格局、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與管理、生態(tài)紅線與區(qū)域生態(tài)安全、生態(tài)文明與可持續(xù)發(fā)展等方面[34-37]。這一時期,多部涉及區(qū)域生態(tài)學(xué)的專著陸續(xù)出版。2012年,東南大學(xué)出版社出版了吳人堅教授等編著的《中國區(qū)域發(fā)展生態(tài)學(xué)》[38],該書耦合了區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)等多重要素,系統(tǒng)闡述了與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展有關(guān)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)基本理論和前沿方法；2015年,高吉喜出版了中國第一本《區(qū)域生態(tài)學(xué)》專著[3],該書首次提出了區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究范疇、學(xué)科特點和未來趨勢。2016年,《生態(tài)學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》一書出版[39],第26章專門以區(qū)域生態(tài)學(xué)為題進(jìn)行了深入論述。

盡管目前區(qū)域生態(tài)學(xué)研究中還存在諸如研究方法不完善、研究尺度不確定等一系列問題,但它的發(fā)展對解決目前緊迫的區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題具有重要意義,且隨著研究方法和手段的完善,必將發(fā)揮越來越重要的作用。伴隨區(qū)域發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快,以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題凸顯,其研究將會引起廣泛關(guān)注。為了推動區(qū)域生態(tài)學(xué)的發(fā)展,2017年中國生態(tài)學(xué)學(xué)會正式成立了區(qū)域生態(tài)專業(yè)委員會,為中國區(qū)域生態(tài)學(xué)工作者搭建了一個更為廣闊的交流平臺。2017年3月,以“區(qū)域生態(tài)學(xué)學(xué)科建設(shè)與環(huán)境問題解決路徑探索”為主題的第589次香山科學(xué)會議在北京召開,針對如何建設(shè)區(qū)域生態(tài)學(xué)學(xué)科體系,解決當(dāng)下突出的區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題展開深入討論。2018年8月,中國第一屆區(qū)域生態(tài)學(xué)術(shù)研討會在昆明順利召開,會議圍繞區(qū)域生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論、前沿?zé)狳c和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評價、脆弱區(qū)生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)、高原山地生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展、城鄉(xiāng)生態(tài)文明建設(shè)與流域生態(tài)安全、區(qū)域生態(tài)學(xué)研究方法及應(yīng)用等多個議題開展深入交流和研討。

2 區(qū)域生態(tài)學(xué)學(xué)科定位與特點

2.1 區(qū)域生態(tài)學(xué)研究對象與學(xué)科定位

區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象是區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),涉及自然生態(tài)格局與過程、社會經(jīng)濟(jì)格局與過程,以及自然-社會系統(tǒng)的耦合作用及動態(tài)演變。在具體研究中,經(jīng)常選擇一些具有典型性和代表性的特定區(qū)域,這一特定區(qū)域往往存在特定的生態(tài)環(huán)境問題,需要在資源利用、開發(fā)和保護(hù)時,采取特定的、綜合性的技術(shù)手段和方法,如黃土高原的水土流失、喀斯特地區(qū)的石漠化、青藏高原的凍融侵蝕與生態(tài)系統(tǒng)退化等。區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象具有以下特點：(1)均質(zhì)性與復(fù)雜性共存,從主導(dǎo)要素分析區(qū)域生態(tài)綜合體是相對均質(zhì)的,但從多重生態(tài)要素、格局與過程及其相互作用的角度,區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)又具有高度復(fù)雜性；(2)完整性與開放性并立,在生態(tài)要素構(gòu)成、生態(tài)過程和格局方面,具有相對明確清晰的空間邊界,同時區(qū)域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)又與其它區(qū)域發(fā)生物質(zhì)、能量和信息的相互作用與反饋,體現(xiàn)出開放系統(tǒng)的特征。

區(qū)域生態(tài)學(xué)在生態(tài)學(xué)科分類體系中屬于宏觀生態(tài)學(xué)研究的范疇,處于分子生態(tài)學(xué)、個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、區(qū)域生態(tài)學(xué)和全球生態(tài)學(xué)這個生態(tài)學(xué)學(xué)科體系的較高層次[3]。

2.2 區(qū)域生態(tài)學(xué)研究內(nèi)容

區(qū)域生態(tài)學(xué)研究的重點包括以下幾個方面：

(1)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程與功能：研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程及其功能將為客觀認(rèn)識區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)形成背景、歷史演變特征,揭示區(qū)域存在的生態(tài)環(huán)境問題提供基礎(chǔ)。需要研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的組分、結(jié)構(gòu),以及從空間異質(zhì)性角度研究不同組分構(gòu)成、空間格局與生態(tài)過程之間的聯(lián)系,進(jìn)一步揭示不同空間格局-過程耦合關(guān)系及其所賦存的生態(tài)功能。

(2)區(qū)域生態(tài)完整性和生態(tài)分異規(guī)律：重點研究區(qū)域生態(tài)完整性形成的背景、主導(dǎo)要素構(gòu)成及其時空演變特征；探討不同主導(dǎo)要素對區(qū)域生態(tài)完整性的貢獻(xiàn)和作用；在此基礎(chǔ)上,揭示其他生態(tài)環(huán)境要素空間分布的異質(zhì)性特征,研究這些要素空間分異與區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題之間的內(nèi)在聯(lián)系。

(3)區(qū)域生態(tài)演變規(guī)律及其驅(qū)動機(jī)制：重點研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)時空演變規(guī)律,揭示區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的驅(qū)動機(jī)制；進(jìn)一步研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、人類社會發(fā)展的影響,探討預(yù)防和控制區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的途徑與對策。

(4)區(qū)域生態(tài)承載力和生態(tài)適宜性：區(qū)域生態(tài)承載力與生態(tài)適宜性評價是研究區(qū)域生態(tài)學(xué)的核心內(nèi)容,也是探討區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的基礎(chǔ)。為此,需要結(jié)合區(qū)域地理環(huán)境背景特征和社會發(fā)展需求,建立適宜區(qū)域特征的生態(tài)承載力和生態(tài)適宜性評價的指標(biāo)體系,建立區(qū)域生態(tài)承載力評價的模型和方法,開展區(qū)域生態(tài)承載力和生態(tài)適宜性評價。

(5)區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)流轉(zhuǎn)、生態(tài)補(bǔ)償與區(qū)際生態(tài)關(guān)聯(lián)：區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)流轉(zhuǎn)直接關(guān)系到生態(tài)資源的空間合理配置和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能優(yōu)化,也是區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)。需要重點研究區(qū)域生態(tài)資產(chǎn)流轉(zhuǎn)的環(huán)境背景、流轉(zhuǎn)途徑和模式,以及生態(tài)資產(chǎn)流轉(zhuǎn)的政策保障途徑；區(qū)域生態(tài)體系的變化是內(nèi)部機(jī)制和外部影響共同作用的結(jié)果,所以,全面深刻理解這種變化,需要觀測分析不同生態(tài)區(qū)域之間表現(xiàn)在物質(zhì)、能量、信息等方面的生態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系。基于這種關(guān)系的科學(xué)理解,進(jìn)一步探討生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹骺腕w和補(bǔ)償方式,建立適合不同地區(qū)生態(tài)補(bǔ)償?shù)恼弑Ｕ蠙C(jī)制。

(6)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生態(tài)安全：生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與生態(tài)安全是區(qū)域生態(tài)學(xué)研究的重點內(nèi)容之一。通過系統(tǒng)研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的物質(zhì)量與價值量及其空間分異特征,闡明區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與區(qū)域生態(tài)安全之間的關(guān)系,揭示區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的背景和驅(qū)動機(jī)制,探討區(qū)域生態(tài)保護(hù)與問題的解決途徑,探討區(qū)域生態(tài)安全格局的維持機(jī)制和優(yōu)化方法。

2.3 區(qū)域生態(tài)學(xué)研究特點

區(qū)域生態(tài)學(xué)是一門綜合性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的生態(tài)學(xué)分支,其研究方法主要有以下特點。

(1)多元綜合：區(qū)域生態(tài)學(xué)涵蓋了地理學(xué)的空間分異、生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的過程研究、環(huán)境科學(xué)的問題識別,以及區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求等內(nèi)容。加上區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的復(fù)雜性,區(qū)域生態(tài)學(xué)需要充分發(fā)揮多元學(xué)科綜合交叉特點,運(yùn)用不同學(xué)科方法的交叉和綜合優(yōu)勢[40],探討解決問題的理論、方法和實現(xiàn)途徑。

(2)問題導(dǎo)向：作為一門應(yīng)用實踐性學(xué)科,區(qū)域生態(tài)學(xué)以解決實際問題為研究目的,因此,其所采用的方法往往是以問題為導(dǎo)向,針對區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題的典型性,探討問題解決的思路和方法；在策略上,何種方法有助于解決問題,就可以拿來進(jìn)行嘗試。由于不同區(qū)域面臨的問題不同,因此解決問題的方法也存在差異。如黃土高原地區(qū),土壤侵蝕和植被退化成為制約區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的突出問題,因此需要針對土壤侵蝕和植被退化深入研究,找到適宜該區(qū)發(fā)展的模式和對策；而對于青藏高原來說,高寒引發(fā)的凍融和生態(tài)系統(tǒng)脆弱成為制約該區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵,但該區(qū)又是我國重要的水源涵養(yǎng)區(qū),因此,在探討區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題解決途徑時,必須針對高寒脆弱、凍融危害和水源涵養(yǎng)功能,從國家尺度上探討區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題解決的策略和方向,如區(qū)域生態(tài)保護(hù)與生態(tài)補(bǔ)償?shù)臋?quán)衡。

(3)系統(tǒng)思維：區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的復(fù)雜性決定了解決這些復(fù)雜問題需要系統(tǒng)的思維。首先,需要從區(qū)域生態(tài)環(huán)境背景特征,到生態(tài)環(huán)境演變、問題的形成開展系統(tǒng)的研究,系統(tǒng)掌握區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題形成的全過程和形成機(jī)制；同時,探索解決問題的科學(xué)方法和技術(shù)手段,需要從地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的綜合角度,思考哪些技術(shù)手段和方法可以解決問題,開展面向問題的綜合應(yīng)用與集成創(chuàng)新。

3 區(qū)域生態(tài)學(xué)與相鄰學(xué)科比較

圖1 區(qū)域生態(tài)學(xué)與相鄰學(xué)科的關(guān)系 Fig.1 The disciplinary position of regional ecology and the adjacent subjects

區(qū)域生態(tài)學(xué)在生態(tài)學(xué)科分類體系中屬于宏觀生態(tài)學(xué)范疇,從研究尺度上居于較高的層次,其與相鄰學(xué)科的關(guān)系可以用圖1表示。

3.1 區(qū)域生態(tài)學(xué)與景觀生態(tài)學(xué)

區(qū)域生態(tài)學(xué)與景觀生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)的兩個重要分支,也是研究領(lǐng)域非常相近的學(xué)科。他們既有共性,也有差異。

(1)研究目的：兩者研究目的均是為了滿足人類社會發(fā)展需求,提供解決生態(tài)環(huán)境問題的最優(yōu)途徑和方法。但是景觀生態(tài)學(xué)重點在于探討景觀格局的優(yōu)化配置方案,以達(dá)到解決具體問題的目的[41-42],對于解決某一特定問題具有一定優(yōu)勢,但是對于解決綜合性區(qū)域生態(tài)環(huán)境問題有其局限性；其重點在于通過探討景觀格局與生態(tài)過程的關(guān)系,從格局優(yōu)化角度探討問題的解決思路和方法。區(qū)域生態(tài)學(xué)重點在于探討解決問題的綜合性方案,可以使用景觀生態(tài)學(xué)方法,也可以使用其他學(xué)科方法,它是從解決問題的實際需求出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化組合。

(2)研究對象與尺度：兩者的共性均是面向宏觀生態(tài)單元,在研究對象上既有交叉也有區(qū)別。景觀生態(tài)學(xué)研究對象是具有異質(zhì)性特征的斑塊鑲嵌體,其空間范圍可大可小,如居民小區(qū)、城市功能區(qū)、城市建成區(qū)、城市群、國家尺度、全球尺度。在研究大尺度景觀時往往與區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象相重合；而區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象一般具有較大范圍的地理空間,具有特殊的地理屬性特征。由此可知,景觀生態(tài)學(xué)研究尺度覆蓋了區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究尺度。

(3)研究重點與思路：兩個學(xué)科均重視對結(jié)構(gòu)與過程、演變與驅(qū)動力、生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究,其目的是通過研究景觀格局(區(qū)域生態(tài)系統(tǒng))演變的驅(qū)動力、環(huán)境效應(yīng),為區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。兩者差異性主要體現(xiàn)在：景觀生態(tài)學(xué)更側(cè)重于研究景觀格局與生態(tài)過程的關(guān)系,從機(jī)理研究著手尋找解決問題的思路和方法；而區(qū)域生態(tài)學(xué)研究重點突出問題形成過程的解析,從因果鏈條和互動機(jī)制中尋找解決問題的思路和方法；景觀生態(tài)學(xué)解決問題的思路具有專題性,而區(qū)域生態(tài)學(xué)解決問題的思路和方法是多方面和全方位的,具有更強(qiáng)的綜合性。

(4)學(xué)科體系建設(shè)：景觀生態(tài)學(xué)已經(jīng)成為比較成熟的一門學(xué)科,具有相對完善的研究范式和定量方法；區(qū)域生態(tài)學(xué)的目的和對象相對比較清晰,但尚未形成明確的研究體系和研究范式,仍處于發(fā)展和完善之中。

3.2 區(qū)域生態(tài)學(xué)與區(qū)域自然地理學(xué)

區(qū)域生態(tài)學(xué)與區(qū)域自然地理學(xué)均是以服務(wù)于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展為導(dǎo)向,兩者在研究目的、研究對象與尺度、研究重點與思路、學(xué)科體系建設(shè)等方面關(guān)聯(lián)密切。

(1)研究目的。區(qū)域生態(tài)學(xué)和區(qū)域自然地理學(xué)均聚焦區(qū)域資源環(huán)境問題,服務(wù)于區(qū)域可持續(xù)發(fā)展；同時,兩者的研究目的又有所不同。區(qū)域自然地理學(xué)研究通過深入理解區(qū)域地理要素格局與過程耦合關(guān)系,從而不僅全面支持區(qū)域自然要素的可持續(xù)管理,也為人文地理等地理學(xué)相關(guān)學(xué)科提供理論支持；而區(qū)域生態(tài)學(xué)秉承生態(tài)學(xué)概念體系,依托地理學(xué)等多學(xué)科時空分析手段,以區(qū)域可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)管理為抓手,是對生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的集成與凝練,也是地理要素格局與過程耦合研究的重要應(yīng)用出口。即,區(qū)域生態(tài)學(xué)比區(qū)域自然地理學(xué)更聚焦于生態(tài)問題,區(qū)域自然地理學(xué)的研究目標(biāo)雖然也服務(wù)于生態(tài)問題的解決,但相比區(qū)域生態(tài)學(xué)而言仍更為泛化；區(qū)域自然地理學(xué)在學(xué)科體系中更偏基礎(chǔ),區(qū)域生態(tài)學(xué)在學(xué)科體系中則更偏向應(yīng)用。

(2)研究對象與尺度。區(qū)域生態(tài)學(xué)研究通常以區(qū)域為重要的空間單元,關(guān)注不同類型生態(tài)系統(tǒng)在空間上的鑲嵌格局及其產(chǎn)生的各種生態(tài)過程,其研究對象是區(qū)域生態(tài)綜合體。區(qū)域自然地理學(xué)研究對象是某一地理要素或地理綜合體的特征、結(jié)構(gòu)、發(fā)展變化以及區(qū)域分異和區(qū)際聯(lián)系,注重揭示一定空間的地理環(huán)境特征以及特定空間的人地關(guān)系[43]。兩者均關(guān)注生態(tài)結(jié)構(gòu)、過程、功能,探討人類活動與環(huán)境的相互作用和影響,但區(qū)域生態(tài)學(xué)比區(qū)域自然地理學(xué)具有更明確的研究主體和更聚焦的問題,不宜把區(qū)域?qū)用嫠械淖匀坏乩硌芯慷細(xì)w結(jié)為生態(tài)研究[44],——如區(qū)域古地理環(huán)境尚不是區(qū)域生態(tài)學(xué)研究的主要對象,但自然地理研究得到的區(qū)域地理要素格局與過程耦合規(guī)律可以為區(qū)域生態(tài)學(xué)研究提供支持。

在研究尺度上,區(qū)域生態(tài)學(xué)和區(qū)域自然地理學(xué)研究的空間范圍比較相近,但其內(nèi)涵仍然有所差異。區(qū)域生態(tài)學(xué)中“區(qū)域”一詞側(cè)重于描述尺度或研究單元,所謂區(qū)域,是相對小尺度的部門生態(tài)學(xué)研究而言的?！皡^(qū)域”一詞在區(qū)域自然地理學(xué)的概念界定中不突出與局地的對立,而是側(cè)重于描述特定地區(qū),如中國自然地理、干旱區(qū)自然地理。因此,兩個學(xué)科對空間尺度概念的理解不完全一致。此外,在時間尺度上區(qū)域自然地理學(xué)研究可以上溯至第四紀(jì)以來的環(huán)境變化,而區(qū)域生態(tài)學(xué)研究較少涉及百年以上的時間單位,說明區(qū)域自然地理學(xué)在研究尺度上寬泛于區(qū)域生態(tài)學(xué)。

(3)研究重點與思路。區(qū)域生態(tài)學(xué)研究重點可以歸結(jié)為區(qū)域生態(tài)規(guī)律認(rèn)知、區(qū)域生態(tài)管理決策等方面；而區(qū)域自然地理學(xué)強(qiáng)調(diào)自然地理過程綜合、陸地表層系統(tǒng)集成、陸海相互作用和區(qū)域生態(tài)與環(huán)境管理等內(nèi)容[45]。在研究思路上,有必要進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域生態(tài)學(xué)與區(qū)域自然地理學(xué)的相互支持。近年來自然地理學(xué)研究主題涵蓋氣候變化、土壤、水文水資源、土地利用、碳循環(huán)、全球化、遙感、模型模擬等多個方面,空間統(tǒng)計、對地觀測、地理信息系統(tǒng)等研究途徑已在區(qū)域自然地理學(xué)研究中被廣泛使用。區(qū)域生態(tài)學(xué)研究在探究區(qū)域生態(tài)規(guī)律的過程中,勢必將從傳統(tǒng)的野外考察、樣地觀測走向大尺度空間統(tǒng)計與模擬,而自然地理學(xué)相對成熟的區(qū)域分析理念和手段為區(qū)域生態(tài)學(xué)研究提供了多方位的理論和方法支持。

(4)學(xué)科體系建設(shè)。區(qū)域生態(tài)學(xué)在研究尺度上,將自然、經(jīng)濟(jì)、社會要素在區(qū)域發(fā)展中加以整合,使惠及人類福祉的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)在區(qū)域范圍內(nèi)得到應(yīng)有的權(quán)衡和協(xié)同。從區(qū)域尺度研究生態(tài)學(xué)無疑是經(jīng)濟(jì)社會活動與生態(tài)學(xué)進(jìn)化辯證統(tǒng)一的發(fā)展結(jié)果,是學(xué)科發(fā)展的必然。當(dāng)前,區(qū)域生態(tài)學(xué)學(xué)科體系仍在形成初期,進(jìn)一步推動區(qū)域生態(tài)學(xué)的學(xué)科體系建設(shè),為區(qū)域生態(tài)問題提供系統(tǒng)化解決方案,成為當(dāng)前區(qū)域生態(tài)學(xué)發(fā)展的重要議題。自然地理學(xué)不同學(xué)科之間的交叉滲透日益顯著,學(xué)科綜合性發(fā)揮了重要作用[46],目前已經(jīng)形成了涵蓋地貌學(xué)、生物地理學(xué)、水文學(xué)、氣象與氣候?qū)W等比較完整的學(xué)科體系布局。

3.3 區(qū)域生態(tài)學(xué)與生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)

(1)研究目的：兩者都是基于系統(tǒng)觀,強(qiáng)調(diào)對生態(tài)系統(tǒng)或區(qū)域綜合整體的科學(xué)解析,并提出分析問題和解決問題的途徑和方法。但是生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)更側(cè)重于科學(xué)問題導(dǎo)向,致力于闡釋生態(tài)系統(tǒng)的組成、演化、結(jié)構(gòu)、功能、物質(zhì)循環(huán)、能量流動及人類影響與調(diào)控的理論,構(gòu)建相應(yīng)的方法體系等[47]。而區(qū)域生態(tài)學(xué)更強(qiáng)調(diào)實踐問題和應(yīng)用導(dǎo)向,構(gòu)建區(qū)域宏觀生態(tài)環(huán)境問題辨識、過程解析、模擬優(yōu)化、規(guī)劃設(shè)計、政策決策等的理論與方法。

(2)研究對象與尺度：生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)關(guān)注和核心對象是作為個體或群體的生態(tài)系統(tǒng),主要集中在局地尺度開展從觀測實驗到定量分析與模擬等的系統(tǒng)性研究[48]。區(qū)域生態(tài)學(xué)的對象主要是具有一定自然或行政管理邊界的區(qū)域,是眾多生態(tài)系統(tǒng)和景觀類型構(gòu)成的宏觀生態(tài)綜合體,因而所關(guān)注的核心尺度更為宏觀,而研究所涵蓋的尺度域更廣。

(3)研究重點與思路：生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)變化及驅(qū)動機(jī)制、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)-過程-功能-服務(wù)的機(jī)理機(jī)制、社會人文機(jī)制對生態(tài)系統(tǒng)的影響以及生態(tài)系統(tǒng)層面的管理和應(yīng)用問題等[49]。而區(qū)域生態(tài)學(xué)更關(guān)注生態(tài)環(huán)境問題成因分析和解決方案運(yùn)籌的理論與方法,具有更強(qiáng)的綜合性。二者都強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)論和整體性的研究思路與方案,也同樣具有一定開放性,在不斷地豐富自己的學(xué)科內(nèi)涵,在學(xué)科發(fā)展和社會需求的推動下不斷發(fā)展之中。

(4)學(xué)科體系建設(shè)：在生態(tài)學(xué)學(xué)科體系建設(shè)中,二者都是仍處于不斷發(fā)展完善之中的、具有系統(tǒng)性的分支學(xué)科,在研究的核心主題、尺度、理論和方法方面具有一定交叉性,而更重要的是互補(bǔ)性。

3.4 區(qū)域生態(tài)學(xué)與宏觀生態(tài)學(xué)比較

在生態(tài)學(xué)科分類體系中,區(qū)域生態(tài)學(xué)屬于宏觀生態(tài)學(xué)研究的范疇,是為宏觀生態(tài)學(xué)的一個主要分支學(xué)科。宏觀生態(tài)學(xué)的概念是相對于微觀生態(tài)學(xué)而言,屬于兩個不同的分類體系。區(qū)域生態(tài)學(xué)與宏觀生態(tài)學(xué)的的關(guān)系主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)研究對象及尺度：宏觀生態(tài)學(xué)是大尺度生態(tài)學(xué)[50],肖篤寧[51]認(rèn)為,宏觀生態(tài)學(xué)研究的空間維通常在10km以上,時間維在年以上。根據(jù)其研究范疇,景觀生態(tài)學(xué)、區(qū)域生態(tài)學(xué)和全球生態(tài)學(xué)都是宏觀生態(tài)學(xué)的主要分支學(xué)科；宏觀生態(tài)學(xué)的研究對象具有等級結(jié)構(gòu)特征,在不同的時空尺度上可以分解成相對離散的結(jié)構(gòu)或功能單位,比如景觀是生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)組合,區(qū)域、生物圈等均具有此特征,是宏觀生態(tài)學(xué)的主要研究對象。區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象和尺度均屬于宏觀生態(tài)學(xué)的研究范疇,其研究對象主要是“區(qū)域生態(tài)綜合體”,集中于具有特殊生態(tài)環(huán)境問題的典型區(qū)域。

(2)關(guān)注問題：宏觀生態(tài)學(xué)研究重視空間屬性。比如景觀生態(tài)學(xué),其主要研究景觀的結(jié)構(gòu)、功能和動態(tài)；全球生態(tài)學(xué)主要研究全球性的生態(tài)環(huán)境問題,比如生物多樣性減少、臭氧層破壞、土地荒漠化以及海洋污染等。生物保護(hù)和管理、人類活動對全球氣候變化的影響以及生物圈的響應(yīng)等都是宏觀生態(tài)學(xué)的重點研究內(nèi)容。而區(qū)域生態(tài)學(xué)在宏觀生態(tài)學(xué)的體系中,主要研究區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程與功能以及區(qū)域生態(tài)安全等。區(qū)域生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)、地理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的融合,注重生態(tài)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,特別關(guān)注人類活動對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響,比如城市生態(tài)、氣候變化對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的影響等。

(3)研究方法：為了更好地進(jìn)行宏觀生態(tài)研究,宏觀生態(tài)學(xué)研究除了使用傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)的方法外,更多地采用了遙感、地理信息系統(tǒng)、景觀分析、模型和模擬以及古生態(tài)學(xué)信息獲取等研究方法。其中遙感、地理信息系統(tǒng)和模型模擬對揭示區(qū)域生態(tài)格局和過程具有舉足輕重的作用。

(4)學(xué)科思想體系：宏觀生態(tài)學(xué)已經(jīng)發(fā)展了50年左右,具有明確的應(yīng)用目標(biāo),學(xué)科研究方法發(fā)展相對成熟,且在多個研究領(lǐng)域已有研究范式,但其研究對象和范圍可能會隨著科技的發(fā)展逐步擴(kuò)展到宇宙生態(tài)環(huán)境?？傮w上宏觀生態(tài)學(xué)是一門相對成熟的學(xué)科。區(qū)域生態(tài)學(xué)的目的和對象相對比較清楚,但是尚未形成明確的研究體系和范式,建立完整的學(xué)科體系還需繼續(xù)深入理論和實踐支持。

4 結(jié)語

區(qū)域生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)中新近發(fā)展起來的一門分支學(xué)科,重在解決人類社會中面臨的實際問題。區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究對象具有典型特征的區(qū)域生態(tài)綜合體,既有某一特征要素的均質(zhì)性,也有多種要素組合下形成的區(qū)域復(fù)雜性和空間異質(zhì)性,因此,區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究思路和方法學(xué)具有多元綜合、問題導(dǎo)向和系統(tǒng)思維的特點。區(qū)域生態(tài)學(xué)的方法論就是綜合多學(xué)科優(yōu)勢,針對區(qū)域特點和生態(tài)環(huán)境問題,進(jìn)行理論構(gòu)建、找到適宜的方法和手段。區(qū)域生態(tài)學(xué)與景觀生態(tài)學(xué)、自然地理學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、宏觀生態(tài)學(xué)等相鄰學(xué)科既有共性,也有區(qū)別；相對于這些相鄰學(xué)科,區(qū)域生態(tài)學(xué)尚未建立起完善的理論體系和方法論,還是一門成長中的學(xué)科,也為經(jīng)典生態(tài)學(xué)向宏觀、多維度、多學(xué)科交叉與綜合和社會需求的深化和拓展提供了重要途徑和新的機(jī)遇。