自2011年國務(wù)院學(xué)位委員會將生態(tài)學(xué)從生物學(xué)中獨(dú)立出來升格為一級學(xué)科，已經(jīng)過去了10多年。生態(tài)學(xué)在新時期有何特點(diǎn)?它的學(xué)科體系應(yīng)如何構(gòu)建和完善?這些問題亟待我們梳理和回答。

“生態(tài)學(xué)”作為科學(xué)術(shù)語，最早是德國動物學(xué)家恩斯特·?？藸栍?866年提出來的。他把生態(tài)學(xué)定義為“研究動物與其無機(jī)和有機(jī)環(huán)境之間整體關(guān)系的科學(xué)”。后來人們將生態(tài)學(xué)簡單定義為研究生物與環(huán)境關(guān)系的科學(xué)，同時強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)也研究一些與人類社會密切相關(guān)的環(huán)境與發(fā)展問題，如環(huán)境污染、全球變暖、生物多樣性喪失等。

處于不同時期、具有不同學(xué)科背景的人對生態(tài)學(xué)的理解有所不同。對生態(tài)學(xué)的定義大體可歸納為三類。第一類觀點(diǎn)是，生態(tài)學(xué)是關(guān)于自然的經(jīng)濟(jì)學(xué)或者自然史的科學(xué)。第二類觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，生態(tài)學(xué)是研究生物有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)。第三類觀點(diǎn)認(rèn)為，生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。這類觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，生態(tài)學(xué)僅僅研究自然是不夠的，一定要與人結(jié)合起來，要研究人與自然、人與環(huán)境的關(guān)系;生態(tài)學(xué)應(yīng)該將其研究成果更多地應(yīng)用于解決人類面臨的各類環(huán)境與發(fā)展問題。

綜合考慮前人對生態(tài)學(xué)的認(rèn)識和新時期生態(tài)學(xué)的特點(diǎn)，我們定義，生態(tài)學(xué)是研究宏觀生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其動態(tài)的科學(xué)。它為人類認(rèn)識、保護(hù)和利用自然提供理論基礎(chǔ)和解決方案。生命系統(tǒng)是指由生物有機(jī)體及其環(huán)境所組成的復(fù)雜系統(tǒng)，包含細(xì)胞、器官、有機(jī)體、群落、區(qū)域等多個等級層次。生物學(xué)與生態(tài)學(xué)都是研究生命系統(tǒng)的科學(xué)，但前者主要研究有機(jī)體及其內(nèi)部的生命活動，核心層次是從分子到個體水平，而生態(tài)學(xué)則主要針對比有機(jī)體層級更高的生命系統(tǒng)，主要聚焦從個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)到景觀、生物圈等生命層次。

生態(tài)學(xué)的母體是生物學(xué)，二者之間必然有著千絲萬縷的聯(lián)系，但又有明確區(qū)別。如果從服務(wù)于人類社會的角度看，生物學(xué)的目的在于闡明和調(diào)控生物體的生命規(guī)律。它有3個應(yīng)用出口，即診斷治療疾病、提高作物產(chǎn)量、改善生活環(huán)境質(zhì)量。從這個意義上說，生物學(xué)成為醫(yī)學(xué)(診斷治療疾病)、農(nóng)學(xué)(提高作物產(chǎn)量)和生態(tài)學(xué)(改善生活環(huán)境質(zhì)量)的基礎(chǔ)學(xué)科。換言之，生物學(xué)與生態(tài)學(xué)的關(guān)系就如同生物學(xué)與醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)的關(guān)系一樣，是生態(tài)學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科。

生態(tài)學(xué)主要研究較高層次的生命系統(tǒng)及其與環(huán)境系統(tǒng)之間的相互作用，因此必然與眾多學(xué)科交叉。這些學(xué)科或分支除了生物學(xué)外，還包括地理學(xué)、氣候氣象學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源科學(xué)、信息與遙感技術(shù)等;同時，生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會學(xué)也存在密切關(guān)聯(lián)。從這種意義上講，生態(tài)學(xué)是一門與人類生存與社會發(fā)展密切相關(guān)的學(xué)科，是人類認(rèn)識和改造世界的一種自然觀?；蛘哒f，生態(tài)學(xué)既是大自然的認(rèn)識論，也是保護(hù)和改造大自然的實(shí)踐論，是人類對大自然的認(rèn)識論和實(shí)踐論的統(tǒng)一。

20世紀(jì)中葉以來，人類經(jīng)濟(jì)活動的全球化深刻改變了人們的生產(chǎn)生活方式，也產(chǎn)生了一系列重大的生態(tài)與環(huán)境問題。生態(tài)學(xué)必須直面和研究這些問題，這就要求生態(tài)學(xué)科的內(nèi)涵必須作出改變。這由如下3個因素所決定。

一是生命科學(xué)的發(fā)展趨勢發(fā)生了重大變化。現(xiàn)代生物學(xué)或生命科學(xué)的發(fā)展越來越趨向微觀，一些傳統(tǒng)的宏觀生物學(xué)方向逐漸萎縮，甚至消亡。這對生命科學(xué)，乃至對整個自然科學(xué)的發(fā)展都是不利的，但這為生態(tài)學(xué)科的發(fā)展提供了重要機(jī)遇。

二是解決全球生態(tài)問題迫切需要生態(tài)學(xué)拓展其學(xué)科內(nèi)涵。全球化時代產(chǎn)生了一系列全球性生態(tài)與環(huán)境問題，僅僅研究生物與環(huán)境關(guān)系的傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。生態(tài)學(xué)要與時俱進(jìn)，研究和解決新出現(xiàn)的生態(tài)與環(huán)境問題，以支撐社會發(fā)展和滿足國家需求。

三是我國社會發(fā)展和國家需求發(fā)生了重大變化。生態(tài)文明建設(shè)、“五位一體”總體布局、新發(fā)展理念等的提出和實(shí)踐都需要生態(tài)學(xué)科作為理論支撐;“山水林田湖草生命共同體”“綠水青山就是金山銀山”等理念本身既是生態(tài)學(xué)的重要研究內(nèi)容，又是國家和社會對生態(tài)學(xué)科的新要求和新期盼。生態(tài)學(xué)必須呼應(yīng)這一需求，發(fā)展成為生態(tài)文明建設(shè)的支撐學(xué)科和理論基礎(chǔ)。

因此，我們需要基于這些新形勢的變化來構(gòu)建、設(shè)計(jì)生態(tài)學(xué)的學(xué)科體系。生態(tài)學(xué)要充分吸收現(xiàn)代生物學(xué)、地理學(xué)、資源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)等相關(guān)內(nèi)容，建立一個更為完善的生態(tài)學(xué)學(xué)科體系，使生態(tài)學(xué)科發(fā)展成為名副其實(shí)的一級學(xué)科。

生態(tài)學(xué)是一門交叉學(xué)科。由于生態(tài)學(xué)研究對象的復(fù)雜性和多樣性，其分支學(xué)科的劃分有多種不同的方式。比如，按照研究層次，可劃分為個體生態(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)和景觀生態(tài)學(xué)等;按照生物類群，可劃分為植物生態(tài)學(xué)、動物生態(tài)學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)等。但如何全面、準(zhǔn)確地進(jìn)行生態(tài)學(xué)二級學(xué)科劃分，并體現(xiàn)其龐雜的學(xué)科體系，是一件極具挑戰(zhàn)性的工作。

在生態(tài)學(xué)剛獨(dú)立成為一級學(xué)科的2011年，國務(wù)院學(xué)位委員會的學(xué)科目錄將生態(tài)學(xué)科劃分為生態(tài)科學(xué)、生態(tài)工程和生態(tài)管理3個二級專業(yè)方向。按此劃分，“生態(tài)科學(xué)”專業(yè)屬理科門類，而“生態(tài)工程”專業(yè)屬于工程科學(xué)門類，“生態(tài)管理”專業(yè)則屬于管理科學(xué)門類。生態(tài)學(xué)科跨3個學(xué)科門類，顯然是不合適的。

對此，國務(wù)院學(xué)位委員會生態(tài)學(xué)科評議組經(jīng)反復(fù)研討，提出了如下劃分分支學(xué)科的原則。一是要明確生態(tài)學(xué)作為一級學(xué)科，不應(yīng)從屬于任何一個已有的一級學(xué)科;二是每個二級學(xué)科應(yīng)該有自己的標(biāo)簽，能形成相對獨(dú)立的專業(yè)方向;三是二級學(xué)科可進(jìn)一步劃分研究方向(或三級學(xué)科);四是在每個二級學(xué)科方向(專業(yè))中，應(yīng)有獨(dú)特的必修課程體系。

因此，我們提出如下7個二級學(xué)科的設(shè)置方案，即植物生態(tài)學(xué)、動物生態(tài)學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、修復(fù)生態(tài)學(xué)、可持續(xù)生態(tài)學(xué)。

植物生態(tài)學(xué)：從多層次、多尺度研究植物及其與環(huán)境之間的關(guān)系。主要研究植物個體的分布、生長和適應(yīng)，植物種群和群落的組成、結(jié)構(gòu)和功能以及種間關(guān)系，植物在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動中的作用，以及環(huán)境因素對植物的影響等。

動物生態(tài)學(xué)：從多層次、多尺度研究動物及其與環(huán)境之間的關(guān)系。主要研究動物個體的行為和習(xí)性特征以及與環(huán)境和其他有機(jī)體之間的相互作用、動物種群增長和調(diào)節(jié)、生物群落組成和種間關(guān)系，以及動物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用等。

微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物與其他生物及環(huán)境之間的相互關(guān)系。主要研究微生物的群落組成、多樣性和功能，微生物的時空分布與群落構(gòu)建，微生物對環(huán)境變化的響應(yīng)，以及微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)：研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其動態(tài)。主要研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動、生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，以及環(huán)境變化和人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響等。

景觀生態(tài)學(xué)：研究景觀格局、過程和功能及其動態(tài)。主要研究景觀和區(qū)域尺度上，空間格局、尺度，生態(tài)過程，以及人與環(huán)境的關(guān)系。生態(tài)評價、生態(tài)規(guī)劃與管理，以及生態(tài)景觀設(shè)計(jì)等均為景觀生態(tài)學(xué)的研究范疇。

修復(fù)生態(tài)學(xué)：研究受損生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)與治理的理論、技術(shù)和方法。主要研究內(nèi)容包括流域治理、污染水體修復(fù)、礦山植被與退化草地恢復(fù)、再造林、外來種去除、棲息地改造等。

可持續(xù)生態(tài)學(xué)：研究支撐可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的生態(tài)學(xué)理論、方法和實(shí)踐。主要研究社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生態(tài)及資源約束和閾值，支撐社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學(xué)原理和實(shí)踐，以及生態(tài)/環(huán)境對人類行為、健康和福祉的影響等。

7個學(xué)科方向涵蓋了現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的主要研究范疇，不僅能滿足研究生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)理論問題的需要，也能為社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)。

總之，新構(gòu)建的生態(tài)學(xué)學(xué)科體系具有相對獨(dú)立的知識體系和科學(xué)內(nèi)涵，能夠服務(wù)于國家和社會需求，在整個科學(xué)體系中有其特定位置，并對整個科學(xué)體系有所貢獻(xiàn)。(方精云)

(作者系中國科學(xué)院院士、云南大學(xué)校長、北京大學(xué)教授)

關(guān)鍵詞： 新時期生態(tài)學(xué)學(xué)科體系 一級學(xué)科 學(xué)科體系 宏觀生命系統(tǒng)