环境生态学是研究人类与其生存环境的科学。其着重研究人类活动影响下生物与环境的相互关系,以避免人类生产和生活活动对环境造成不利影响,并保护和改善人类的生存环境。环境生态学是一门理论与实践并重的科学。随着环境问题的日益凸显,国内外的相关研究也在不断丰富。因此,环境生态学的研究内容除了涉及经典生态学的基本理论外,更加关注解决环境问题的方法和途径,主要包括以下几个方面的内容。
(一)人为干扰下受损生态系统内在的变化机制和规律
环境生态学研究的对象是受人类干扰的生态系统。人类对生态系统的干扰主要表现在对环境的污染和生态破坏上。自然生态系统受到人为的外界干扰后,将会产生一系列的反应和变化。在这一过程中,干扰效应在生态系统各组分间是如何相互作用的? 产生了哪些生态效应? 如何影响人类? 在哪些条件下,人类干扰将加速、延缓群落演替,甚至更改演替方向? 污染物在生态系统中的行为规律和危害方式有哪些? 人类干扰如何影响生态系统中物质能量的输送和生物产量?
(二)退化生态系统的机理以及恢复与重建技术
在人类干扰和恶化的自然条件的影响下,很多生态系统处于退化状态。退化生态系统的恢复与重建是将环境生态学理论应用于生态环境建设的一个重要方面,应重点研究人类活动与自然干扰造成各类生态系统退化的机理;在遵循自然规律的基础上,通过人类的作用,探寻恢复和重建自然生态系统的途径和技术方法;研究石油、煤炭、矿山等开发过程中或开发后土地生产力的恢复和重建问题。
(三)生态系统受损程度及危害性的判断
受损后的生态系统,在结构和功能上有哪些退化特征? 这些退化特征的生态学效应和性质是什么? 危害性如何? 对这些问题都需要做出准确和量化的评价。物理、化学、生态学和系统理论的方法是环境质量评价和预测所常用的4个最基本的手段,科学的评价应该是几种方法的结合,而生态学判断所需的大量信息就是来自生态监测。实际上,生态监测是利用生态系统各生命层次对干扰的响应来分析变化的效应、程度和范围,包括人为干扰下生物的个体生理反应、种群动态变化、群落演替过程和风险预测评估等。
(四)各类生态系统功能及其保护的措施和技术研究
各类生态系统在生物圈中执行着不同的功能,它们是人类生存的基础,被破坏后所产生的生态后果也各不相同,如水体富营养化、水土流失、土地荒漠化、盐碱化等。环境生态学就是要研究各类生态系统的结构、功能及对其进行保护和合理利用的途径和对策,探索不同生态系统的演变规律和调节技术,为防治人类活动对自然生态系统的干扰,有效地保护自然资源、合理利用资源提供科学依据。
(五)解决环境问题的生态学对策研究
单纯依靠工程技术解决人类面临的环境问题,已被实践证明是行不通的,而采用生态学方法治理环境污染和解决生态破坏问题,尤其在区域环境的综合整治上,已经初见成效,前景令人鼓舞。依据生态学的理论,结合环境问题的特点,采取适当的生态学对策并辅之以其他方法或工程技术来改善环境质量,恢复和重建受损的生态系统是环境生态学的重要研究内容。如研究治理水体、土壤、大气污染的生态技术,各种废物处理和资源化的生态工程技术,探索自然资源利用的新途径,研究生态系统科学管理的原理和方法等。
(六)全球性生态环境问题监测与应对策略
全球性生态环境问题严重威胁着人类的生存和发展,如臭氧层破坏、温室效应、全球变化等,产生的根本原因是人类对大自然的不合理开发和破坏。因此,要在监测全球生态系统变化的基础上,研究全球变化对生物多样性和生态系统的影响、生存环境历史演变的规律、敏感地带和生态系统对环境变化的反应、全球环境变化及其与生态系统相互作用的模拟,建立适应全球变化的生态系统发展模型,提出减缓全球变化中自然资源合理利用和环境污染控制的对策与措施。
(七)地质环境调查与生态修复措施研究
随着人口的剧增和工农业的快速发展,人类对生态环境的干扰,不只限于地表环境,而且还在加速影响着地壳浅层地质环境和地下水环境。因此,环境生态学也关注地质生态环境问题,主要包括:地质背景对生态系统的控制、生态地质脆弱性的地质灾害、岩-土-水-植物生态系统、土壤地球化学与生态农业、生态地质环境的动态监测和评价决策支持系统、生态地质环境计算机模拟、研究区域地下水资源及生态环境地质调查方法。
以上内容都是针对现代生态环境的研究。有研究者认为环境生态学还应研究地球古环境生态和古气候,因为古环境生态和古气候的演变不仅是地球生物系统演化史的一部分,而且还与生物进化有着十分紧密的关系。对地球古环境生态和古气候的研究有助于为未来全球变化提供科学线索和模式检验的历史资料。因此,对“过去全球变化”的主要研究包括:古环境生态与气候的演化过程研究;古环境生态、古气候演化的周期性和突发事件的研究;古环境生态与古气候相互作用模拟研究;古环境生态变迁的数值模拟。
综上所述,维护生物圈的正常功能、改善人类生存环境,是环境生态学研究的根本目的;运用生态学理论和方法,识别人为干扰的生态学效应以保护与合理利用自然资源,治理被污染和被破坏的生态环境,恢复和重建受损的生态系统,实现生态系统结构和功能的完整性,以满足人类社会生存与可持续发展之需要等问题,是环境生态学研究的基本内容。
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