赵强的科技论文
生态学的发展
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摘要: 生态学原本是研究生物界动态平衡的过程、机制和制约条件,以生物为主要研究对象,属于生物系的一个学科.随着本世纪70年代以来,保护环境、保护野生动物的呼声越来越高,生态学更注重研究动物、植物、生态系统的环境协调性.生态学逐渐发展成为生物学与环境工程相结合的学科.
关键词:生态学 发展 内容 生物圈
1生态学定义
环境生态学是个新兴的、综合性很强的学科.在生态学定义中又增加了生态系统的观点,把生物与环境的关系归纳为物质流动及能量交换; 20世纪70年代以来则进一步概括为物质流、能量流及信息流!生态学(Ecology)是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学.生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量.从学科体系上看,环境生态学是环境科学的组成部分,但按现代生态学的学科划分,它又是应用生态学的一个分支,尚处于发展、完善阶段.
2生态学的相关研究
2.1 生态学研究对象
它是研究生态系统中的生物与污染的环境两者之间作用与反作用、对立与统一、相互依赖与相互制约、物质的循环与代谢等一系列相互作用的规律,以及支配这些规律的内在机理.环境生态学的研究对象既包括从宏观上研究环境中污染物和人为干预的环境对生物的个体、种群、群落和生态系统产生影响的基本规律,环境生态学研究重点是环境污染的生态学原理和规律、环境污染的综合治理、自然资源的保护和利用、废弃物的能源化和资源化技术,研究目的是改善不断恶化的生态环境,达到资源的永续利用,促进经济、环境和人类社会的可持续发展.环境生态学的研究对象是污染的环境对整个生态系统的影响.
5 2.2 生态学研究内容
环境生态学是一门新兴的边缘学科,其内容和体系尚在不断地发展之中,其研究内容主要包括以下几个方面:
( 1 )自然资源的合理利用与保护.
( 2 )环境污染的生物效应.
( 3 )环境污染的综合治理.
( 4 )环境污染的监测与评价.
随着人类活动范围的扩大与多样化,人类与环境的关系问题越来越突出.因此近代生态学研究的范围,除生物个体、种群和生物群落外,已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统.
人类面临的人口、资源、环境等几大问题都是生态学的研究内容.生态学生物之间也存在复杂的相生相克关系.人类为满足自身的需要,不断改造环境,环境反过来又影响人类.
3生态学与人类的关系
3.1 工业文明以来,人类凭借自认为先进的“高科技”试图主宰、征服自然,这种严重错误的观念和行为虽然带来了经济的飞跃,但造成的环境问题却是不可弥补的.人类是生物界中的一分子,因此必须与自然界和谐共生,共同发展.
3.2 大量的工业污染直接危害人类自身健康等,这些都是人与环境交互作用的结果,是大自然受破坏后所产生的一种反作用.在改造自然的话动中,人类自觉或不自觉地做了不少违背自然规律的事,损害了自身利益.如对某些自然资源的长期滥伐、滥捕、滥采造成资源短缺和枯竭,从而不能满足人类自身需要;
3.3 一个健康的生态系统是稳定的和可持续的:在时间上能够维持它的组织结构和自治,也能够维持对胁迫的恢复力.健康的生态系统能够维持它们的复杂性同时能满足人类的需求.
3.4 可持续发展观念协调社会与人的发展之间的关系,包括生态环境、经济、社会的可持续发展,但最根本的是生态环境的可持续发展.
3.5 新型的生态伦理道德观应该是发展经济的同时还要考虑这些人类行为不仅有利于当代人类生存发展,还要为后代留下足够的发展空间.大量而随意地破坏环境、消耗资源的发展道路是一种对后代和其他生物不负责任和不道德的发展模式.
4生态学与环境
4.1 臭氧层可以阻止危害生命的紫外线进入大气层,使得生物可以脱离水圈向陆地发展.陆地环境不同区域差异较大,为了适应环境,生物发展出许多不同种类.生物最早是从水圈产生的,逐渐向深水发展,由于大气中氧气含量增加【】,在大气圈最外层因为宇宙射线的作用,氧分子重组1
形成臭氧层.被动植物固定在体内的水、钙和其他微量元素,一旦死亡会重新分解回到其他自然圈,有可能积累形成化石矿物.物质则可以各圈内循环,而没有多大的消耗,以二氧化碳形式存在的碳被植物吸收,经植物和动物的呼吸作用排出,如植物遗骸形成煤、动物遗骸形成石油、硫细菌遗骸形成硫磺矿等
4.2 生物在生活过程中不断地由环境输入并向其输出物质,而被生物改变的物质环境反过来又影响或选择生物,二者总是朝着相互适应的协同方向发展,即通常所说的正常的自然演替.生物进化就是生物与环境交互作用的产物.随着人类活动领域的扩展,对环境的影响也越加明显.
5生态学的发展
大致可分为萌芽期、形成期和发展期三个阶段.
5.1 萌芽期:古公元前4世纪希腊学者亚里士多德曾粗略描述动物的不同类型的栖居地,还按动物活动的环境类型将其分为陆栖和水栖两类,按其食性分为肉食、草食、杂食和特殊食性等类.
5.2 形成期大约从15世纪到20世纪40年代.15世纪以后,许多科学家通过科学考察积累了不少宏观生态学资料.19世纪初叶,现代生态学的轮廓开始出现.
5.3 219世纪中叶到20世纪初叶,人类所关心的农业、渔猫和直接与人类健康有关的环境卫生等问题,由于当时组织的远洋考察中都重视了对生物资源的调查,从而也丰富了水生生物学和水域生态学的内容.生态学学家林奈首先把物候学、生态学和地理学观点结合起来,综合描述外界环境条件对动物和植物的影响.这一方面是由于农牧业的发展促使人们开展了环境因子对作物和家畜生理影响的实验研究【2】.
5.4 发展期:20世纪50年代以来,生态学吸收了数学、物理、化学工程技术科学的研究成果,向精确定量方向前进并形成了自己的理论体系:
5.5 整体概念的发展,产生出系统生态学等若干新分支,初步建立了生态学理体系.数理化方法、精密灵敏的仪器和电子计算机的应用,使生态学工作者有可能更广泛、深入地探索生物与环境之间相互作用的物质基础,对复杂的生态现象进行定量分析;
5.6 目前我国此类人才的需求远远超过生态学专业人才的培养数量,不足的部分主要来自与生态研究相关的其他专业如环境工程专业、林业、动植物专业以及化学专业等【3】.建国以来,生态环境的保护和生态产品的开发长期处于空白状态,造成我国这方面的人才非常匮乏.改革开放以后,我国经济迅速发展带来的污染负荷已经越来越构成了对生态环境的威胁.这不得不使我国提高了对生态环境的保护,加强了生态学的研究工作.
6生态学 的一般规律大致可从种群、群落、生态系统和人与环境的关系四个方面说明.
6.1 一个种群所栖环境的空间和资源是有限的,只能承载一定数量的生物,承载量接近饱和时,如果种群数量(密度)再增加,增长率则会下降乃至出现负值,使种群数量减少;食物链,居于相邻环节的两物种的数量比例有保持相对稳定的趋势.如捕食者的生存依赖于被捕食者,其数量也受被捕食者的制约;而被捕食者的生存和数量也同样受捕食者的制约.两者间的数量保持相对稳定物质循环的正常运行,要求一定的生态系统结构.随着生物的进化和扩散,人们在改造自然的过程中须注意到物质代谢的规
律.一方面,在生产中只能因势利导,合理开发生物资源,而不可只顾一时,竭泽而渔.
世界上已有大面积农田因肥力减退未得到及时补偿而减产.在长期进化中、竞争促进了物种的生态特性的分化,结果使竞争关系得到缓和,并使生物群落产生出一定的结构.生态系统的代谢功能就是保持生命所需的物质不断地循环再生.阳光提供的能量驱动着物质在生态系统中不停地循环流动,既包括环境中的物质循环、生物间的营养传递和生物与环境间的物质交换,也包括生命物质的合成与分解等物质形式的转换. 7总结
生态学大会介绍国际上重大环境生态研究计划的实施,最新的研究模式和结果.启发学生对国际重大科学问题的思考和责任感,加强环境生态保护意识.培养学生的创新精神和实践能力,促进学生的知识、能力、素质的综合提高.培养21世纪高素质的创新人才提供了宽阔的环境生态基础知识平台和广阔的创新思维空间奠定了基础. 参考文献:
【1】王详荣.生态与环境:城市可持续发展与生态环境调控新论[M].东南大学出版社,2002
【2】林红梅.试论拯救环境危机的多维视角[J].行政与法,2007(1):97-99
【3】钱易,唐孝炎环境保护与可持续发展[M]高等教育出版社