自2011年国务院学位委员会将生态学从生物学中独立出升格为一级学科,已经过去了10年。而它在新时期有何特点?它的学科体系应如何构建和完善?这些问题亟待我们去梳理和回答。
“生态学”(Ecology)作为科学术语,最早是由德国动物学家恩斯特·海克尔于1866年提出来的。他把生态学定义为是“研究动物与其无机和有机环境之间整体关系的科学”。后来人们就将生态学简单定义为研究生物与环境关系的科学,同时强调生态学也研究一些与人类社会密切相关的环境与发展问题, 如环境污染、全球变暖、生物多样性丧失等。
处于不同时期、具有不同学科背景的人对生态学的理解有所不同。对生态学的定义大体可归纳为三类。第一类观点是,生态学是关于自然的经济学或者自然史的科学。另一类观点强调生态学是研究生物有机体的分布和多度的科学。第三类观点认为,生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。
综合考虑前人对生态学的认识和新时期生态学的特点,我们定义,生态学是研究宏观生命系统的结构、功能及其动态的科学。它为人类认识、保护和利用自然提供理论基础和解决方案。生命系统是指由生物有机体及其环境所组成的复杂系统,它包含细胞、器官、有机体、群落、区域等多个等级层次。
生物学与生态学都是研究生命系统的科学,但前者主要研究有机体及其内部的生命活动,核心层次是从分子到个体水平,而生态学则主要针对比有机体层级更高的生命系统,主要聚焦于从个体、种群、群落、生态系统到景观、生物圈等生命层次。
生态学主要研究较高层次的生命系统及其与环境系统之间的相互作用,因此,它必然要与众多学科相交叉。这些学科或分支除了生物学外,还包括地理学、气候气象学、土壤学、环境科学、资源科学、信息与遥感技术等;同时,生态学与经济学和社会学也存在密切关联。
二十世纪中叶以来,人类经济活动的全球化深刻改变了人们的生产生活方式,同时也产生了一系列重大的生态与环境问题。生态学必须直面和研究这些问题,这就要求生态学科的内涵必须做出改变。这由如下三个因素所决定。一方面是生命科学的发展趋势发生了重大变化。现代生物学或生命科学的发展越来越趋向微观,一些传统的宏观生物学方向逐渐萎缩,甚至消亡。
全球化时代产生了一系列的全球性生态与环境问题。仅仅研究生物与环境之间关系的传统生态学已经不能适应现代社会发展的需要。生态学要与时俱进,研究和解决这些新出现的生态与环境问题,以支撑社会发展和满足国家需求。
“生态文明建设”“五位一体”发展总布局、“新发展理念”等的提出和实践都需要生态学科作为理论支撑;“山水林田湖草生命共同体”“绿水青山金山银山”等理念本身既是生态学的重要研究内容,更是国家和社会对生态学科的新要求和新期盼。
生态学必须呼应这一需求,发展成为生态文明建设的支撑学科和理论基础。因此,我们需要基于这些新形势的变化来构建、设计生态学的学科体系。生态学要充分吸收现代生物学、地理学、资源科学、环境科学、信息科学等相关内容,建立一个更为完善的生态学学科体系,使生态学科发展成为一个名副其实的一级学科。
生态学是一门交叉学科。由于生态学研究对象的复杂性和多样性,其分支学科的划分有多种不同的方式。比如,按照研究层次,可划分为个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学和景观生态学等;按照生物类群,可划分为植物生态学、动物生态学、微生物生态学等。
总之,新构建的生态学学科体系具有相对独立的知识体系和科学内涵;能够服务于国家和社会需求;在整个科学体系中有其特定位置,并对整个科学体系有所贡献。