第一章生态学在今天几乎是人人皆知的名称，但是人们对于生态学的定义未必都能正确地理解。按Haeckel最早的定义，生态学是研究有机体与其环境的全部关系的科学。生态学的对象包括有机体（个体）种群、生态绪论系统和生物圈等层次。本书按这些层次顺序介绍，然后以应用生态学结束
猫头鹰（Otus scopus），入夜开始出猎鼠类（TheNaturalHistory of CHINA.Zhao Ji, et al.1990)
第一章绪论3一、生态学与人类生存的环境生态学本来是生物科学的一个基础分支学科，它研究生物与其生活环境之间的相互关系。以往，它与生物科学的其他分支一样，只有生物学工作者才熟知它，研究它。近年来，由于人类面临着环境、人口、资源等关系到人类生存本身的许多重大问题，而这些重大问题的解决，必须依赖于生态学的原理，因此，生态学一跃而成为世人瞩目的科学。二次世界大战以后，由于科学技术的飞跃进步，使工业获得高度发展，人类的物质文明臻于新的高峰。这些进展，一方面给人类社会带来了进步和幸福，另一方面，也带来了许多严重问题：工业所产生的废气、废水和固体废物，加上农药和合成化合物、放射性物质，严重污染了人类的生存环境，导致癌瘤症和许多疑难疾病的增加，破坏了自然界中各种生物的生存条件。但是，问题的严重性远超过于此，并已经达到了威胁人类持续生存的地步。1998年美国《科学》刊登的J.Lubcheneo《进入环境世纪》文章指出，现今人类居住的地球最重要的变化是：它已成为“人类统治的星球”。美国《科学》277卷5325期还专门以“人类统治的星球”为标题组织了6篇论文来讨论。Vitousek等（1997）提出了下列6个结论。即：1.有三分之一到二分之一的陆地面积已经被人类活动所改变；2.从工业革命以来，大气中的二氧化碳浓度提高了30%；3．人工固氮的总量已经超过了天然固氮总量；4.被人类利用的地表淡水，已经超过可用总量的二分之一；5.地球上大概有四分之一的鸟类物种已经在过去二千年中灭绝；6.接近三分之二的海洋渔业资源已经过捕或耗尽。此外，还出现一些新的变化：大量不易分解的新化学合成物品不断地被生产出来和释放到大自然中；它们的生物学后果，尤其是它们之间的协同作用，大部分还是未知的；特别是那些对于激素系统和生长发育的影响有密切关系的化学物品。所有这些化学的、物理的和生物的变化正在改变着地球系统的功能。当前最引人注目的有下列四方面：1.全球气候的变化；2.臭氧层的破坏；3.生物多样性的丧失：4.地球上各种生态系统的结构和功能的改变。其中，对人类最具挑战性的课题是：自然保育、生态系统恢复、地球资源的科学
4第一章绪论管理。虽然它们与许多门科学紧密相关，但与生态学有着特别密切的关系。同时，自文艺复兴以后，世界人口持续地增加，其增长趋势至今未减，总人口已经超过60亿。特别是人口增加和对物质生活提高的愿望同时不断上升，对于地球环境的压力也越来越大。现在，已有许多科学家注意到地球的容纳量问题。有人说，假如全人类都按目前西方发达工业国家一样的生活标准和目标来维持，地球上的人口已经超过了容纳量。除非人类把对空间和物资的要求，即对环境的压力控制在地球的最大容纳量范围之内，不然，我们的栖息环境还将继续不断地恶化。随着人口增加和人均国民生产总值的增加，都市化发展迅速，农用土地面积日益减少。随着人口增加和工业扩展，对自然资源的索取倍增，消耗性资源面临枯竭。石油危机、能源危机相继爆发；可更新资源由于利用过度，恢复更新过程的速率补偿不了过度的消耗；森林被大规模破坏，夷为平地；农用土地和牧用草地沙漠化面积持续增加；许多野生动植物面临灭绝的厄运。人们如果要罗列环境、人口、资源等当代人类面临的最迫切、危及人类未来生存问题的种种事实，完全可以书写一本专著。但所有这些情况主要表明一个严重问题，即在不断的技术扩展和不断的受破坏的生态平衡之间的间隙日益扩大。如果这种状态任其继续下去，势将不可避免地影响到我们的生活，甚至人类生存本身，特别是子孙后代，会受到严重威胁。不幸的是，“掠夺”自然的传统观点至今依然存在。从整个人类历史来看，人类似乎认为向自然索取资源和野生生物是理所当然的，是天赋的和世袭的。地中海周围森林的滥伐、非洲沙漠的扩展、大批杀义美洲野牛的场面等，就是这些看法的见证。人类似乎认为，自然是取之不竭、用之不尽的。但事实并非总是这样。今天，可用的淡水，甚至清洁的空气，在许多情况下已变成有限的。因此，可持续发展的战略，是人类必需采取的，无论对于哪个国家都应执行。否则，地球将被人类糟竭到人类自已不可生存的地步，这并不是危言耸听。从生态学观点来看待今日的环境、人口、资源等问题，以下几点是应该认识到的：1.虽然宇宙是无限的，但地球是有限的，地球上适合于人类和生物生存的空间和物质资源也是有限的。有的科学家将地球比喻为“一个小小的宇宙飞船”，而把人类比作在这个飞船中的旅客。人类的生存依赖于这个宇宙飞船的空间，和贮存在飞船中的空气、水、食物等。人类只有精心地把这个“脆弱”的宇宙飞船管理好，才能在这个有限的空间中持久地保持住自己的统治和主导地位。2.虽然人类是地球上生物圈的主人，人类能改变和控制自然，但人类毕竟更是生物圈这个地球上最大生态系统的一个组成成员。人类并不能凭自己意志为所欲为，而必须服从和运用生态学规律。人是生物的一个物种（Homo sapiens），地球上一切其他生物物种，都没有人类的威力巨大。人类社会的发展证明，人类能改变和控制自然，毁灭生物多样性。假如人类社会在发展的同时，对某些事项不加控制的话，人类也能破坏自已的栖息环境3．地球环境是脆弱的。虽然人类能按自己需求，改变地球环境，但地球环境是脆弱的，经不起人类的盲目滥改滥用。在人类发展的历史中，曾经有高度发展的文明社会。考古发掘工作证明了过去发达的城市和复杂的农业灌溉系统，其毁灭的原因是值得用生态学原理来研究的。今日工业社会的种种问题，同样证明环境的脆弱性。今天已经到了人类应该认识这种生态限制，并在我们的发展与管理计划中考虑这种生态限制的时候了。Vitousek提出，这可能是人类最后一次机会了。有限的环境处于不断恶化的困境之中，这是地球上每一个人都应该关心的问题。但
第一章绪论5是，对待环境问题却不能持宿命论的观点。宿命论只能导致悲观失望，认为地球的毁灭是必然的。我们应该相信人类的智慧和力量，依靠科学和技术。我们应相信人类能把我们居住的生物圈管理得更好，使它造福于人类，造福于子孙万代。要管理好生物圈，首先要认识它，掌握它的运动规律。联合国教科文组织曾经提出，要把生态学知识普及到每一-个人，作到家喻户晓。学习生态学的意义和目的，从上面这些叙述中可以看得十分清楚。近几次国际生态学会议，中心议题就是未来生态学的前景，生态学与人类活动的关系，以及那些只有通过合理的生态学理论及其应用才能获得解决的全球性资源和环境的限制，和人类福利需求有关的横向联系。从这几次会议的议题，可以看到世界生态学家当前最关切的某些问题。二、生态学的定义和研究对象（一）定义生态学（ecology）这个名词出现在19世纪下半叶，索瑞（HenryThoreau，1858）在书信中使用此词，但未对其下具体定义。1869年，赫克尔（ErnstHaeckel）首先对生态学作了如下定义：生态学是研究动物对有机和无机环境的全部关系的科学。Ecology一词来源于希腊文，就字面而言，Eco-表示住所或栖息地，Logos表示学间。例如，血吸虫病的中间宿主钉螺，鼠疫的保存宿主旱獭，都有其特定的栖息场所，它们适应于特定的环境，只有在这些环境中，人们才能找到它们的踪迹。值得一提的是，生态学这个词中的eco-与经济学（economics）的eco是同一词根。经济学起初是研究“家庭的管理”的，生态学与经济学的关系确实密切，我们可以把生态学理解为有关生物的经济管理的科学。有一本基础生态学的教科书，书名就叫做《自然的经济学》（EconomicsofNature），也有人把生物管理学（Bionomy）直译为生态学。显然，赫克尔所赋予生态学的定义是十分广泛的，它引起许多学者的争议。有的学者指出，如果生态学是内容如此广泛的学问，那么不属于生态学的学问就不多了。生物学中有四门基础学科与生态学关系很密切，它们是遗传学、进化论、生理学和行为学，它们研究的问题与生态学有交叉（图1-1）的现象，因此，生态学应该有更明确的定义。下面我们列举一些著名生态学家对生态学所下的各种定义：1.英国生态学家埃尔顿（CharlesEl-1生理学ton，1927）在最早的一本生态学教科书《动物生态学》中，把生态学定为“科学的自然历史”（ScientificNaturalHistory）。生态学遗传学行为学2.前苏联生态学家克什卡洛夫！（KaukapoB，1945）扩展了这个定义，认为-进化论生态学研究应包括生物的形态、生理和行为上的适应性，即达尔文的生存斗争学说中所图1-1生生态学与其他生物学科的关系指的各种适应性。(仿Krebs，1994)虽然上述两个定义指出了一些重要的生态学问题，但它们的含义仍很广泛，与生物学（Biology）的概念不易区别。3.澳大利亚生态学家安德列沃斯（Andrewartha，1954）给生态学下这样的定义：研究有机体的分布和多度的科学。他把自已写的一本生态学教材定名为《动物的分布