說(shuō)明為了加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，擴(kuò)展知識(shí)視野，便于學(xué)生閱讀，本教案在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)后附有大量（占總篇幅一多半）從相關(guān)文獻(xiàn)中采集的的閱讀材料，供同學(xué)們選讀，有些超出大綱范圍，故不在考試內(nèi)容之列。同時(shí)對(duì)所引用資料的作者及出版單位表示衷心感謝，感謝你們?yōu)閭鞒衅占碍h(huán)境教育的貢獻(xiàn)！

緒論課時(shí)安排：2學(xué)時(shí)教學(xué)目的：通過(guò)講授，讓學(xué)生較全面了解以下內(nèi)容：1.環(huán)境問(wèn)題與產(chǎn)生根源2.生態(tài)學(xué)的內(nèi)容、對(duì)象和目的3.生態(tài)學(xué)的分支4.生態(tài)學(xué)的研究方法5.生態(tài)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史與發(fā)展趨勢(shì)6.環(huán)境生態(tài)學(xué)與普通生態(tài)學(xué)的區(qū)別教學(xué)方法：1.用幻燈及大量實(shí)例引發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣2.了解本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法重點(diǎn)及難點(diǎn)：全面論述，無(wú)第一節(jié)環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生根源伴隨著歷時(shí)的進(jìn)程，人類進(jìn)入了新的世紀(jì)，新世紀(jì)迎接人類的見面禮是糧食、能源、資源和環(huán)境等問(wèn)題的形勢(shì)更加嚴(yán)峻；“溫室效應(yīng)”引起的全球氣候變暖可能在下個(gè)世紀(jì)初使海平面升高0.2—1.65米，這足以使居住在沿海的幾億人口受到威脅；南極上空臭氧空洞在逐年加大，北極的臭氧層也在迅速被破壞，這將使對(duì)人類健康和生物構(gòu)成危害的紫外線直射地球表面的強(qiáng)度增加；80年代嚴(yán)重干旱蹂躪著非洲大地，100多萬(wàn)人被餓死，3500萬(wàn)人在饑餓中掙扎；1988年，持續(xù)的高溫折磨著美國(guó)，颶風(fēng)席卷了加勒比海地區(qū)，無(wú)情的洪水使盂加拉國(guó)損失嚴(yán)重，我國(guó)也頻頻發(fā)生自然災(zāi)害。亞美尼亞大地震造成了數(shù)萬(wàn)人喪生。雖然自然災(zāi)害自古有之，但科學(xué)家們以研究事實(shí)證明，上述涉及到人類生存的重大問(wèn)題有許多正是人類自己造成的惡果。自然災(zāi)害暫且不說(shuō)，對(duì)人類生存將構(gòu)成極大威脅的全球性重大環(huán)境問(wèn)題，無(wú)疑都與大氣和水體的嚴(yán)重污染有關(guān)。所謂環(huán)境問(wèn)題，是指人類為其自身生存和發(fā)展，在利用和改造自然界的過(guò)程中，對(duì)自然環(huán)境破壞和污染所產(chǎn)生的危害人類生存的各種負(fù)反饋效應(yīng)。究其原因，它可分為兩大類，一是不合理地開發(fā)和利用資源而對(duì)自然環(huán)境的破壞以及由此所產(chǎn)生的各種生態(tài)效應(yīng)，即通常所說(shuō)的生態(tài)破壞問(wèn)題；二是因工農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類生活所造成的污染，即環(huán)境污染問(wèn)題。在有的地區(qū)，環(huán)境問(wèn)題可能以某一類為主，但在更多的地區(qū)卻是兩類問(wèn)題同時(shí)存在。這正是當(dāng)今環(huán)境問(wèn)題難以盡快解決的原因之一。（一）環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生及發(fā)展過(guò)程環(huán)境質(zhì)量的惡化是漸變的。毫無(wú)疑問(wèn)，自有人類以來(lái)就產(chǎn)生和存在著環(huán)境問(wèn)題。在靠采集和狩獵為主要謀生手段的時(shí)期，人類的過(guò)度采集和狩獵就曾對(duì)許多物種的數(shù)量和生存造成一定破壞。當(dāng)然，那時(shí)的環(huán)境問(wèn)題還是局部的、暫時(shí)的，大多數(shù)破壞并沒有影響自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力和正常功能。新石器時(shí)期產(chǎn)生了原始農(nóng)、牧業(yè)，使人類擺脫了靠采集、狩獵和遷徙維持生存的局面，人類社會(huì)進(jìn)入了“刀耕火種”的時(shí)代。這無(wú)疑是人類改造大自然取得的一個(gè)偉大勝利，對(duì)于人類的發(fā)展起到了重要作用。但也正是從這時(shí)開始，人類大面積地砍伐森林，開墾土地和草原。落后的生產(chǎn)技術(shù)使人類不得不采取刀耕火種——棄耕的耕作方式。隨著人口數(shù)量的增加，由這種耕作方式引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題開始出現(xiàn)，有的至今尚可見到。被稱之為中華民族搖籃的黃河流域，到近代已變得千溝萬(wàn)壑，到處為荒山禿嶺就是一個(gè)典型的例子。18世紀(jì)后半葉開始，以蒸汽機(jī)廣泛應(yīng)用及由此而推動(dòng)的煉鐵業(yè)、機(jī)器制造業(yè)和采礦業(yè)迅速發(fā)展為標(biāo)志，人類進(jìn)入了蒸汽機(jī)時(shí)代，或稱之為第一次產(chǎn)業(yè)革命。這是人類發(fā)展歷程上的一次重要轉(zhuǎn)折，許多國(guó)家在這個(gè)時(shí)期由農(nóng)業(yè)社會(huì)過(guò)渡到了工業(yè)社會(huì)，生產(chǎn)力得到空前的發(fā)展。紡織、化工、鑄造等行業(yè)迅速興起，林立的煙囪成為工業(yè)發(fā)達(dá)和經(jīng)濟(jì)繁榮的象征，煤炭成為工業(yè)和交通的主要能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1870年全世界的煤產(chǎn)量為2.5億噸，到1915年增加為13.4億噸。45年間增長(zhǎng)了五倍多。煤的大量燃燒使大氣遭到了嚴(yán)重污染。蒸汽機(jī)故鄉(xiāng)的倫敦市，在1873年到1892年間，先后多次發(fā)生嚴(yán)重的煤煙污染事件，奪去了上千人的生命。與工業(yè)化過(guò)程伴生的“城市化”對(duì)水源的污染也相當(dāng)驚人，“把一切水都變成了臭氣沖天的污水”。礦山的開采把大地挖得滿目瘡痍。工業(yè)社會(huì)環(huán)境污染和生物資源利用所出現(xiàn)的問(wèn)題，已經(jīng)達(dá)到了與從前根本不同的新水平。這個(gè)時(shí)期環(huán)境問(wèn)題主要表現(xiàn)是工業(yè)污染。但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，從全球角度看，危害還是局部的或區(qū)域性的，加之有些污染和生態(tài)破壞的危害在時(shí)間上具有時(shí)滯效應(yīng)，當(dāng)時(shí)的環(huán)境問(wèn)題還沒有引起大多數(shù)人的高度注意和重視。19世紀(jì)30年代以后，電機(jī)的產(chǎn)生，電能的利用以及汽車和飛機(jī)的相繼問(wèn)世，形成了第二次產(chǎn)業(yè)革命，人類進(jìn)入了電氣時(shí)代。尤其是本世紀(jì)兩次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，刺激了工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。電力、石油、化學(xué)工業(yè)、汽車、造船和飛機(jī)制造等工業(yè)開始在世界經(jīng)濟(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位。這些產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，生產(chǎn)過(guò)程需要消耗大量的礦物質(zhì)。而產(chǎn)品的消耗和使用又需消耗大量的能源，從而使這次產(chǎn)業(yè)革命對(duì)自然資源的利用和開發(fā)達(dá)到了空前的程度。60年代后，化學(xué)工業(yè)，尤其是有機(jī)化學(xué)工業(yè)又迅速崛起，合成了大量的化學(xué)物質(zhì)以替代某些天然物質(zhì)，使現(xiàn)代社會(huì)與自然環(huán)境間發(fā)生的大規(guī)模的物質(zhì)交換及其所帶來(lái)的各種不良的后效應(yīng)，成為這個(gè)時(shí)期主要環(huán)境問(wèn)題的根源。大規(guī)模的開發(fā)嚴(yán)重破壞了生態(tài)系統(tǒng)乃至生物圈的結(jié)構(gòu)和功能，降低了其緩沖能力和自凈能力。另一方面又是大量的人工合成的各類化合物，包括各種有毒物質(zhì)和廢棄物源源不斷地進(jìn)入環(huán)境。這不僅使原有的工業(yè)污染范圍擴(kuò)展，而且過(guò)去潛在的污染危害與新的污染共同釀成了社會(huì)性公害的發(fā)生。從本世紀(jì)30年代比利時(shí)馬斯河谷事件開始，震驚全世界的污染公害相繼發(fā)生。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家里，大氣、水體、土壤以及農(nóng)藥、噪聲和核輻射等污染，在這個(gè)時(shí)期都達(dá)到了十分嚴(yán)重的程度，對(duì)人民的生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。人類第一次感覺到自身的生存安全受到了挑戰(zhàn)。本世紀(jì)60年代后，首先是西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的人民群眾發(fā)出了“保護(hù)環(huán)境、防治污染”的強(qiáng)烈呼聲，各界人士紛紛走向街頭，要求本國(guó)政府采取有效措施治理日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，掀起了聲勢(shì)浩大的“環(huán)境運(yùn)動(dòng)”。“環(huán)境運(yùn)動(dòng)”的興起在人類發(fā)展史上具有深刻的意義。正如M．K．托爾巴博士所說(shuō)：“決定我們這個(gè)星球上的生命能否維持其完整性并得到保護(hù)的是公眾的輿論這種集體力量，即世界大家庭對(duì)環(huán)境問(wèn)題的共同呼聲。大眾對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注已形成一股強(qiáng)大的動(dòng)力，促使‘聯(lián)合國(guó)人類環(huán)境會(huì)議’的召開和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的成立?！痹谶@股強(qiáng)大動(dòng)力的影響下，聯(lián)合國(guó)制定了保護(hù)人類生存環(huán)境的一系列計(jì)劃，并逐步付諸實(shí)施，各國(guó)政府環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)相繼成立。“地球的危機(jī)就是人類自身的危機(jī)”，“保護(hù)全球生態(tài)環(huán)境是全人類的共同責(zé)任”，這已成為世界各國(guó)人民的共識(shí)?！霸诓晃：蟠藵M足其需要的前提下，尋求滿足我們當(dāng)代人需要和愿望”的“持續(xù)發(fā)展”（sustaineddevelopment）的新觀念已被普遍接受。正是基于這種變化，有人認(rèn)為，1988年是地球環(huán)境和公眾環(huán)境意識(shí)發(fā)生劃時(shí)代變化的一年，它預(yù)告一個(gè)環(huán)境時(shí)代的來(lái)臨。（二）環(huán)境問(wèn)題的啟示環(huán)境問(wèn)題的歷史回顧和“環(huán)境運(yùn)動(dòng)”的興起，可使我們得到許多啟示，對(duì)于尋求解決當(dāng)今環(huán)境問(wèn)題的途徑，恢復(fù)和重建生態(tài)平衡，協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系等均有益處。1．環(huán)境是人類生存所依賴的資源庫(kù)：自從環(huán)境科學(xué)興起后，對(duì)于環(huán)境的定義眾說(shuō)紛壇。從其功能和作用的角度看，所謂環(huán)境就是人類或生物生存所需要的條件和各種物質(zhì)資源的總和，即相對(duì)于某一中心體的全部客體及其相互關(guān)系。所以，E．奧德姆認(rèn)為，環(huán)境的能力并非是無(wú)限的“供應(yīng)倉(cāng)庫(kù)和生存空間”（supplydepotandlivingspace）。這樣來(lái)定義環(huán)境，無(wú)論對(duì)環(huán)境生態(tài)問(wèn)題實(shí)質(zhì)的理論認(rèn)識(shí)還是對(duì)環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的實(shí)際解決都是有益的。從環(huán)境生態(tài)學(xué)的角度看，人類誕生以來(lái)作為中心體與自然界客體及其相互關(guān)系之間發(fā)生了各種聯(lián)系，但首先是表現(xiàn)為對(duì)食物的需要，而食物就是環(huán)境的組成成分。采集和狩獵是人類索取資源（食物）的方式，是主、客體之間發(fā)生關(guān)系的具體形式。到了農(nóng)業(yè)社會(huì)，生活相對(duì)穩(wěn)定下來(lái)，人類衣食住行所需要的也是環(huán)境的組成成分。即使近代，隨著工業(yè)革命的興起和發(fā)展，人類也沒有擺脫對(duì)環(huán)境的這種依賴關(guān)系。實(shí)際上，近代和現(xiàn)代意義上的工業(yè)，就是以機(jī)器體系作為勞動(dòng)手段采挖自然物質(zhì)資源和對(duì)這些原料及農(nóng)產(chǎn)品等原料進(jìn)行加工的社會(huì)生產(chǎn)部門。人類社會(huì)通過(guò)一系列的勞動(dòng)加工，把周圍環(huán)境里的自然資源最終轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)資料或生活資料，以滿足人類社會(huì)生存和發(fā)展的需要。沒有環(huán)境資源這個(gè)物質(zhì)基礎(chǔ)，哪一種工業(yè)的再生產(chǎn)都將無(wú)法進(jìn)行。只是由于形式的變化，一些人往往忽視了這一點(diǎn)。例如合成纖維的生產(chǎn)在一定程度上替代了棉織品，但化纖生產(chǎn)所需要的一切原料也是環(huán)境的組成。自然生態(tài)系統(tǒng)的許多產(chǎn)品至今在人類的生活中仍占有很大的比重。人們所喜食的各種山珍海味，醫(yī)藥上所需要的一些原料都是取自生態(tài)系統(tǒng)。森林不僅為人類提供所需要的大量木材，而且通過(guò)光合作用吸收了大量的CO2，釋放人類和動(dòng)物所需的氧氣，調(diào)節(jié)氣候，并為動(dòng)物提供適宜的生境和維護(hù)著生物圈的正常功能?，F(xiàn)在，人類感到自身的生存受到威脅，其中的原因之一就是，認(rèn)識(shí)到了有些資源在枯竭，物質(zhì)基礎(chǔ)受到了破壞。其他生物也是如此，植物要生長(zhǎng)，與其客體及相互關(guān)系即植物與環(huán)境的關(guān)系，也是對(duì)資源的需求關(guān)系，它要從土壤中得到水分和養(yǎng)分，從太陽(yáng)輻射獲得能量。因此，人類應(yīng)該自覺地保護(hù)環(huán)境，保護(hù)環(huán)境也是保護(hù)人類自身。2．環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生是人類社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物：人類或生物與其環(huán)境的關(guān)系，實(shí)際上是一種依賴和相互制約的關(guān)系。人類要生存發(fā)展，生物要保證種族延續(xù)，所需要的條件和物質(zhì)都只能從各自的環(huán)境中獲得。人口種群的增長(zhǎng)需要更多的糧食，而糧食的增長(zhǎng)只能是在提高現(xiàn)有耕地單位產(chǎn)量的同時(shí)相應(yīng)地?cái)U(kuò)大可耕面積，這必然要砍伐森林或開墾草原，而這將意味著破壞許多動(dòng)物的生境，消滅件多植物種群，減少生態(tài)多樣性并引起生態(tài)系統(tǒng)一系列生態(tài)關(guān)系的改變。再如，電力工業(yè)或其他工業(yè)的發(fā)展，即使采取一些環(huán)保措施，也不可避免地要加重一些區(qū)域內(nèi)的大氣污染?？梢?，人類現(xiàn)在所面臨的各種環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生并非人類的本意，它是伴隨著人口的增長(zhǎng)和生產(chǎn)力的發(fā)展而產(chǎn)失的。人類今后在開發(fā)和利用自然資源或改變一些生態(tài)關(guān)系前，要進(jìn)行充分的科學(xué)論證。當(dāng)前，拋棄“人是自然界的主宰者”的舊觀念，樹立“人也是自然界一成員”的新觀念是很重要的。環(huán)境是資源庫(kù)，但其中的資源并非都是“取之不盡，用之不竭”的，適度開發(fā)和永續(xù)利用才是科學(xué)和明智的。3．人類面臨的環(huán)境問(wèn)題是相互聯(lián)系相互制約的：同生命系統(tǒng)一樣，環(huán)境系統(tǒng)也是一個(gè)相互聯(lián)系、相互制約的統(tǒng)一體，整個(gè)生物圈就是一個(gè)生命巨人。大氣的嚴(yán)重污染引起溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨的形成，而后三者對(duì)生命系統(tǒng)的損傷降低了生物圈的自凈功能，使大氣污染的程度更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。因此，全球生態(tài)環(huán)境的惡化，正是局部生態(tài)環(huán)境破壞效應(yīng)的疊加結(jié)果，是量變引起的質(zhì)變。同理，局部生態(tài)環(huán)境的改善將是全球生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。因此，保護(hù)生態(tài)環(huán)境是全人類的義務(wù)和責(zé)任。尤其對(duì)全球生態(tài)環(huán)境造成很大影響的工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，更應(yīng)主動(dòng)地在這方面多承擔(dān)些義務(wù)。環(huán)境系統(tǒng)的統(tǒng)一和相互制約關(guān)系，還表現(xiàn)在客體對(duì)主體需求的提供并不是無(wú)償?shù)?。主體的“索取”應(yīng)該與對(duì)客體的“償還”實(shí)現(xiàn)等價(jià)，否則就是生態(tài)平衡失調(diào)，就隨之產(chǎn)生相應(yīng)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。人類對(duì)地下水的利用應(yīng)該與地下水的補(bǔ)充量相等，不然就會(huì)造成地下水位的下降，甚至形成“漏斗”。植物生長(zhǎng)從土壤中“索取”營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)該以殘?bào)w或其他形式歸還給土壤。否則就會(huì)造成土壤生態(tài)系統(tǒng)中有機(jī)質(zhì)含量下降、結(jié)構(gòu)破壞并導(dǎo)致土壤的貧瘠。人類所面臨的各種環(huán)境問(wèn)題也是相互聯(lián)系的，它們交織在一起增加了問(wèn)題解決的難度。從環(huán)境問(wèn)題的歷史回顧可看到，人類對(duì)環(huán)境的破壞首先是始于對(duì)生物資源的利用和開發(fā)，其結(jié)果是局部生態(tài)環(huán)境惡化，生物圈中生命成分急劇減少?，F(xiàn)代工業(yè)的興起和發(fā)展造成的污染，使各類生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受損、功能衰退，從而加重了其它環(huán)境問(wèn)題的危害作用程度。森林的砍伐加重了水土流失和沙漠化；種群適宜空間的縮小，加速了物種滅絕的速度；對(duì)水體的污染危害著魚類的繁殖和生長(zhǎng)；為獲得農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)不得不向土壤中施用大量的化肥和農(nóng)藥，從而導(dǎo)致了土壤的污染。然而，土壤的污染和結(jié)構(gòu)的破壞反過(guò)來(lái)又在限制著糧食產(chǎn)量的提高。所以，生態(tài)環(huán)境的惡化成為各種環(huán)境問(wèn)題的焦點(diǎn)，生物圈中生命成分既是環(huán)境污染危害的對(duì)象，同時(shí)它們又是環(huán)境污染危害程度的調(diào)節(jié)者。人類要保護(hù)環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)平衡，首先就應(yīng)該保護(hù)生物資源，重視生命成分在維持生物圈正常運(yùn)行中的地位和作用。從增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)自凈能力和穩(wěn)定性為出發(fā)點(diǎn)和著眼點(diǎn)來(lái)考慮各種措施和途徑。4．環(huán)境問(wèn)題發(fā)展和變化的關(guān)鍵是人類：人口問(wèn)題過(guò)去是，今后仍是制約各類環(huán)境問(wèn)題發(fā)展趨勢(shì)的關(guān)鍵。人類要生存和發(fā)展，就得需要糧食、能源、資源，就得發(fā)展工業(yè)、農(nóng)業(yè)和其它經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。但人類又不完全等同于其他生物，她具有自我控制能力，掌握著發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)，能夠主動(dòng)調(diào)節(jié)與自然界的關(guān)系并使之和諧。因此，對(duì)人類當(dāng)前所面臨的各種環(huán)境問(wèn)題，采取盲目樂(lè)觀的態(tài)度不行，采取悲觀失望的態(tài)度也不對(duì)。當(dāng)前世界各國(guó)都積極采取措施保護(hù)生態(tài)環(huán)境，國(guó)際間的環(huán)境保護(hù)工作也已展開。自然保護(hù)區(qū)的建立，瀕危物種的搶救，大面積的植樹造林，保護(hù)臭氧層的國(guó)際公約以及生態(tài)工程的興起都是鼓舞人心的有效對(duì)策?？梢钥隙?，只要全人類重視現(xiàn)實(shí)，積極采取措施，全球環(huán)境問(wèn)題的逐漸改善和解決是大有希望的。人類破壞了自身生存的環(huán)境，也同樣有能力恢復(fù)和重建它。閱讀材料（后邊按五號(hào)字排的部分）二、三大全球性環(huán)境問(wèn)題及危害的剖析全球環(huán)境問(wèn)題的相互聯(lián)系和相互制約，使人類所面臨的各種環(huán)境問(wèn)題構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境問(wèn)題群（groupesofenvironmentalproblems），臭氧層破壞、溫室效應(yīng)和酸雨這三個(gè)環(huán)境問(wèn)題在整個(gè)環(huán)境問(wèn)題群中占有極其重要的位置（圖1-1），因而被認(rèn)為是三大全球性環(huán)境問(wèn)題，剖析這三大環(huán)境問(wèn)題的形成、發(fā)展和危害，不僅有助于認(rèn)識(shí)人類所面臨的各種環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性，增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境和解決環(huán)境問(wèn)題的緊迫感和責(zé)任感。同時(shí)有助于對(duì)環(huán)境生態(tài)學(xué)研究?jī)?nèi)容和學(xué)科任務(wù)的了解。（一）臭氧層的破壞及其危害臭氧（O3）是大氣中的一種痕量氣體組分，其總量只占大氣的幾百萬(wàn)分之一。有人估計(jì)，如果把從地球表面到60公里高空的所有臭氧集中在地球表面上，那也只是3毫米厚的一層氣體，總重量為30億噸左右。大氣中所有的臭氧都集中在對(duì)流層與同溫層底部這一空間范圍內(nèi)，主要距地面20—25公里的平流層中。在這里10萬(wàn)個(gè)氣體分子中也只有1個(gè)分子的臭氧，其濃度也沒有超過(guò)10ppm（圖1-2）。臭氧在保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境中起著重要的作用。首先，它是太陽(yáng)紫外輻射的一種過(guò)濾器。在波長(zhǎng)200—400nm的紫外線（UV）中，UV-C的波長(zhǎng)范圍是200—280nm，它可以殺死人和生物，但它幾乎全部被臭氧吸收，使之不能輻射到地球表面；UV-B的波長(zhǎng)為280—320nm，它可以殺死生物，引起人體和生物體產(chǎn)生明顯的生理效應(yīng)，臭氧可吸收其大部分。人們所關(guān)注的就是臭氧層破壞后，UV-B的動(dòng)態(tài)變化；波長(zhǎng)在320nm以上的UV-A，對(duì)生物和人類的危害很小，臭氧對(duì)它的吸收量也很少。臭氧對(duì)紫外線的總吸收率為70—90％。所以臭氧象把保護(hù)傘一樣，保護(hù)著地球上的所有生物和人類免遭傷害。正是從這種意義上說(shuō)，一切生命都離不開臭氧，它對(duì)人類和生物如同氧氣、水一樣重要。另外，臭氧對(duì)調(diào)節(jié)地球氣溫也具有重要作用。同CO2一樣，臭氧也是一種溫室氣體。低層大氣中臭氧濃度的增加可吸收地球表面反射回宇宙的紅外輻射而使地球氣溫升高。同溫層臭氧濃度的降低，涉及到兩種相反的效應(yīng)。如果同溫層中臭氧濃度降低，在這里吸收掉的紫外輻射即會(huì)相應(yīng)減少，到達(dá)地球表面的紫外輻射將會(huì)增加，從而使地球變暖。另一方面，如果同溫層中吸收的紫外輻射減少，同溫層自身會(huì)變冷，釋放出來(lái)的紅外輻射將會(huì)減少，導(dǎo)致地球變冷。整個(gè)同溫層中臭氧濃度的降低如果是一致的，則上述兩種效應(yīng)大致可以相互抵消。當(dāng)前人們所關(guān)注的臭氧層破壞問(wèn)題是指同溫層中臭氧濃度的降低和低層大氣中臭氧濃度的增加。大氣中臭氧濃度的變化是個(gè)復(fù)雜的光化學(xué)過(guò)程。大氣層中如果沒有其他干擾性化學(xué)物質(zhì)存在，臭氧的形成與破壞速度幾乎大致相同。因此，在大氣嚴(yán)重污染以前，臭氧水平分布狀況變化很小，只是隨太陽(yáng)輻射的周期性循環(huán)而呈現(xiàn)出一些規(guī)律性差異。近幾十年來(lái)，燃燒礦物燃料產(chǎn)生的氣體數(shù)量不斷增加，其中有許多化學(xué)物質(zhì)干擾了臭氧層的動(dòng)態(tài)平衡。它們具有催化劑作用，能加快臭氧的破壞速度。這些物質(zhì)能長(zhǎng)期滯留在對(duì)流層中（表1-1），最后上升到同溫層。耗損臭氧物質(zhì)在紫外線輻射下能同其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)而劇烈地破壞臭氧的動(dòng)態(tài)平衡。大量的科學(xué)事實(shí)和觀測(cè)結(jié)果表明，同溫層中臭氧濃度呈減少趨勢(shì)（圖1-3）。人造地球衛(wèi)星的觀測(cè)也證實(shí)，南極上空臭氧空洞范圍也在逐年擴(kuò)大（圖1-4）。

臭氧層是維持整個(gè)地球生物圈平衡的主要因素，它的破壞會(huì)以多種方式深刻地影響著全球的生態(tài)環(huán)境。首先，UV-B輻射量的增加會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不利影響。特雷繆雷對(duì)大豆進(jìn)行的五年田間試驗(yàn)結(jié)果表明，減少25％的臭氧后，可使大豆產(chǎn)量降低20-25％，大豆的質(zhì)量也有所降低（表1-2）。人工照射UV-B對(duì)植物抗性實(shí)驗(yàn)表明，200種植物中有三分之二的種類表現(xiàn)出不同的受害反應(yīng)。紫外線的增加還可使植物光合作用受破壞，生長(zhǎng)率降低等。在目前人類主要谷物種類較少的情況下（表1-3），臭氧破壞所帶來(lái)的這些影響對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能造成一些潛在威脅。

Uy-B輻射的增加對(duì)水生生物也會(huì)產(chǎn)生有害影響。魚類是人類動(dòng)物性蛋白質(zhì)主要來(lái)源之一，全世界動(dòng)物性蛋白的18％是由魚類提供的，而在亞洲地區(qū)這個(gè)比例則高達(dá)40％。然而，許多研究證實(shí)，若大氣中臭氧減少10％，將會(huì)使許多水生生物的幼體變畸率增加18％。UV-B還可使浮游植物光合作用減少5％左右。在淡水生態(tài)系統(tǒng)中，UV-B輻射水平的增加可通過(guò)對(duì)微生物的殺傷而使系統(tǒng)功能降低，影響著水體的自然凈化效率（VanDyke等，1975）。據(jù)證實(shí)，無(wú)論對(duì)生物個(gè)體的觀察結(jié)果，或由生物群落的推測(cè)結(jié)果都證明，受UV-B輻射的生態(tài)系統(tǒng)的組成和生態(tài)過(guò)程與對(duì)照生態(tài)系統(tǒng)是不同的。另外，UV-B照射可從多方面危害人類的健康，例如曬斑、眼疾病、免疫系統(tǒng)變化、光變反應(yīng)和皮膚?。òㄆつw癌）。據(jù)估計(jì)，若臭氧總量減少1％（即UV-B增加2％），皮膚癌變率將增加4％，扁平細(xì)胞癌變率增加6％（UNEP，1986）。流行病學(xué)的研究也發(fā)現(xiàn)，臭氧減少1％，白內(nèi)障患者將增加0.2—0.6％（UNEP，1986）。人類為了保護(hù)臭氧層采取了許多積極對(duì)策，包括尋找和研制CFCs（氯氟烴類）的替代物等。但最近的研究表明，CFCs的替代物雖對(duì)臭氧層的破壞比CFCs至少小10倍，但也同樣具有溫室氣體的作用而加速全球變暖。另外，這些替代物對(duì)全球變暖的影響雖比CFCs小3倍，但在吸收輻射能方面卻比同量的CO2強(qiáng)百倍。這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)人類如何解決目前所面臨的重大環(huán)境問(wèn)題也許是個(gè)很好的啟示，即替代物的選用應(yīng)該慎重。（二）溫室效應(yīng)及其變化趨勢(shì)存在于大氣中的某些痕量物質(zhì)和存在于對(duì)流層中的臭氧具有吸收太陽(yáng)能在近地表面的長(zhǎng)波輻射從而使大氣增溫的作用，稱之為溫室效應(yīng)（Green-houseeffect）。具有這種作用的氣體稱為溫室氣體（Green-housegases）。實(shí)際上，在人為干擾之前，溫室效應(yīng)和溫室氣體就存在。如大氣中的CO2氣體和水蒸汽等，可讓太陽(yáng)輻射透過(guò)大氣層進(jìn)入地球表面而對(duì)地球表面散發(fā)的長(zhǎng)波輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，正是他們對(duì)能量捕獲才使地球上生物的存在成為可能，這屬于“自然”溫室效應(yīng)。而人類對(duì)化石燃料的燃燒，森林砍伐和工業(yè)發(fā)展等破壞了地球上這種“自然”溫室效應(yīng)所形成的熱平衡，引起氣候的變暖被稱之為“人為”溫室效應(yīng)。人們平時(shí)所說(shuō)的溫室效應(yīng)就是指后者。由于溫室氣體的大量增加，致使許多科學(xué)家認(rèn)為，地球的氣候正處在“過(guò)去氣候”與“未來(lái)氣候”的分水嶺。前者以自然因素占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，后者以人為因素占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。所謂人為因素，就是指人為活動(dòng)導(dǎo)致大氣溫室氣體濃度和種類的增加。根據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，在未來(lái)的氣候變化過(guò)程中，CO2的貢獻(xiàn)率很大（圖1-5）。大氣中CO2濃度的增加始于上個(gè)世紀(jì)，但直到工業(yè)革命前仍維持在280ppm上下（圖1-6）。實(shí)測(cè)CO2濃度的工作始于1958年，那時(shí)僅315ppm，到1988年達(dá)到了350ppm（圖1-7），平均每年增長(zhǎng)1.17ppm。預(yù)計(jì)到2000年達(dá)到375ppm?？茖W(xué)分析結(jié)果表明，CO2濃度若增加1倍，地球的氣溫將增加2-4℃。分析冰核表明，1850年大氣中CH4濃度為0.7ppmv；1977年為1.52ppmv；1985年達(dá)到1.7ppmv。CH4是本世紀(jì)70年代中期后才開始呈現(xiàn)出明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)（圖1-8），并與人口增長(zhǎng)呈正相關(guān)關(guān)系（圖1-9）?，F(xiàn)在每年排入大氣中的CH4約為4.25億噸，其濃度已由工業(yè)革命前的0.7ppmv增長(zhǎng)為1.7ppmv，年均增長(zhǎng)率為1.0％。CH4主要來(lái)源是反芻生物、土地開發(fā)和化石燃料的使用（表1-4）。CH4的分子結(jié)構(gòu)能更有效地阻止紅外線的向外輻射和減弱大氣的自凈能力并對(duì)臭氧層造成破壞。大氣中CH4濃度的增長(zhǎng)速度比CO2還快，預(yù)計(jì)到2030年大氣中CH4濃度將達(dá)到2.34ppmv，有可能成為今后溫室效應(yīng)的主因。

CFCs類溫室氣體是人為產(chǎn)生而排放到大氣中的，其中量大危害重的是CFC-11和CFC-12。自這類物質(zhì)1928年合成，50年代開始批量生產(chǎn)后，到70年代中期上升到86萬(wàn)噸每年，其后穩(wěn)定在這一水平上（表1-5）?，F(xiàn)在每年排入大氣的CFC-11和CFC-12各約為0.4噸。1986年大氣中CFCs氣體的濃度已達(dá)556pptY（萬(wàn)億分之556），預(yù)計(jì)2030年可達(dá)到2900pptY。CFCs能長(zhǎng)期在對(duì)流層中積累并會(huì)不斷向同溫層中擴(kuò)散，在這里通過(guò)光解反應(yīng)而破壞臭氧層。據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，在未來(lái)的氣候變暖過(guò)程中，CFCs的貢獻(xiàn)很大（參見圖1-5）。由于這類氣體在大氣中的壽命能保持65—150年，即使世界產(chǎn)量今后保持現(xiàn)有的生產(chǎn)水平，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，大氣中的CFCs濃度每年也要增加5％。根據(jù)各種溫室氣體對(duì)地球變暖貢獻(xiàn)率的分析，1980年大氣中除CO2外的其他各種痕量氣體若按“碳效應(yīng)”計(jì)算，相當(dāng)于40ppm的溫室加熱，到2030年將相當(dāng)于140ppm的CO2，加上CO2本身可達(dá)到的450ppm，溫室氣體總效應(yīng)相當(dāng)于590ppm，與1860年的275ppm相比增加1倍多，最可能的估計(jì)是到2030年全球范圍將升溫1.5—4.5℃。全球氣候變暖的結(jié)果弊大于利，而且后果無(wú)法挽回。氣候變暖的一個(gè)重要后果是加速海平面的上升（圖1-10）。目前廣泛接受的估測(cè)是到2100年，海平面可能上升0.2-1.65米（WMO、UNEP、ICSU，1985）。海平面若上升1米，可使尼羅河三角洲全部淹沒，使埃及的可耕地減少12—15％，將淹沒孟加拉國(guó)國(guó)土的11.5％，使其8％的國(guó)民生產(chǎn)總值受到威脅（OavidA．Wirth，1989）。就世界范圍看，影響區(qū)域可達(dá)500萬(wàn)平方公里，占全球土地面積的3％，有人估計(jì)這可使10億人處于危險(xiǎn)之中。氣候變化在歷史上曾導(dǎo)致生物帶和生物群落空間（緯度）分布的重大改變。在公元800—1200年中世紀(jì)的氣候最佳期，至少在北大西洋地區(qū)的平均溫度只比目前高1℃，但這足以使玉米在挪威的種植成為可能，并導(dǎo)致森林緯度極限和高度極限的改變。公元1500—1800年西歐的小冰川期，平均氣溫只比現(xiàn)在低1—2℃，在挪威就有一半農(nóng)場(chǎng)被棄耕，冰島的農(nóng)業(yè)耕種活動(dòng)幾乎全部停止，蘇格蘭的一些農(nóng)場(chǎng)也全部被冰雪覆蓋。溫室效應(yīng)引起的溫升可能要大于上述幅度，據(jù)艾姆爾（Emanuel，1988）等人的結(jié)論，僅氣候變暖（不考慮CO2富集的直接影響）就會(huì)導(dǎo)致森林分布區(qū)的重大改觀。凍原生態(tài)系統(tǒng)則可能從北歐地區(qū)完全消失。植被的改變必將影響動(dòng)物的種群和群落結(jié)構(gòu)。氣候變暖會(huì)使生活在赤道的種群擴(kuò)展到溫帶，溫帶物種則同樣向極地方向擴(kuò)散。在歷史上，有些物種已成功遷移并適應(yīng)了當(dāng)時(shí)的氣候變化，但也確有許多物種因此而滅絕，尤其是一些極地和高山地區(qū)生活的植物種群常成為受害最重的物種。格爾·哈特斯?fàn)枺℅aryHartshor，1988）認(rèn)為就熱帶雨林而言，氣候變暖后，僅降雨形式的變化就可能對(duì)許多昆蟲、鳥類和哺乳類造成災(zāi)難性危害。降雨量年度內(nèi)的時(shí)變會(huì)干擾許多植物生殖時(shí)期及各種生理反應(yīng)，進(jìn)而影響動(dòng)物與之相適應(yīng)的多年協(xié)同進(jìn)化的一致性，導(dǎo)致動(dòng)物生殖系統(tǒng)紊亂，加速熱帶森林動(dòng)物的滅絕。氣候變暖也同樣會(huì)影響世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性與分布。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)和糧食品種，氣溫升高2℃，即使降水量不變，全世界的糧食產(chǎn)量也可能下降3—17％，并能使害蟲的危害增加10—13％。由于人口增長(zhǎng)對(duì)糧食生產(chǎn)的壓力越來(lái)越大，氣候變暖使全世界的農(nóng)業(yè)減產(chǎn)可能成為未來(lái)許多問(wèn)題的起因，甚至是世界局勢(shì)動(dòng)蕩的重要因素。氣候變暖還會(huì)造成疾病的增加?？柨怂乖y(tǒng)計(jì)過(guò)紐約市氣溫與死亡率的相互關(guān)系，他發(fā)現(xiàn)，即使其他環(huán)境因素?zé)o變化，氣溫升高2—4℃，該市的人口死亡率也明顯地呈上升趨勢(shì)。（三）酸雨和環(huán)境酸化范圍擴(kuò)大酸雨（Acidrain）是指雨水中含有一定數(shù)量酸性物質(zhì)（硫酸、硝酸、鹽酸等）的自然降水現(xiàn)象，包括雨、雪、雹、霧等，其pH值一般都小于5.6?！八嵊辍边@個(gè)名詞自1872年由英國(guó)化學(xué)家R．A．史密斯（R．A．Smith）提出后，直到本世紀(jì)50年代，發(fā)達(dá)國(guó)家才設(shè)置監(jiān)測(cè)網(wǎng)，開始研究工作，從而使酸雨做為一個(gè)重大環(huán)境問(wèn)題被認(rèn)識(shí)。目前在美國(guó)、日本、瑞典、丹麥、加拿大和我國(guó)的部分地區(qū)都出現(xiàn)了酸雨和環(huán)境酸化問(wèn)題，并呈現(xiàn)發(fā)展趨勢(shì)。酸雨是大氣污染的結(jié)果，是SO2和氮氧化物在大氣或水滴中轉(zhuǎn)化為硫酸和硝酸等所致，這兩種酸占酸雨中總酸量的90％以上。據(jù)報(bào)導(dǎo)，國(guó)外酸雨中硫酸與硝酸之比為2∶1，而我國(guó)對(duì)酸雨水化學(xué)的分析表明，硝酸的含量還不及硫酸含量的1％，說(shuō)明我國(guó)當(dāng)前的酸雨屬硫酸型。酸雨形成的機(jī)理是很復(fù)雜的，影響其形成的因素也很多，除與大氣污染程度有關(guān)，還與大氣和降水、土壤地帶性差異以及大氣的緩沖能力等因素有關(guān)。空氣中氨的作用也不容忽視，它是空氣中唯一重要的氣態(tài)堿、易溶于水，對(duì)空氣和雨水中酸起著中和作用?？諝庵袣鈶B(tài)氨含量高，酸雨就不易形成（表1-6）。因此，形成酸雨除因有一定數(shù)量的酸性物質(zhì)外，堿性物質(zhì)的相對(duì)減少也是酸雨形成的重要原因，瑞典酸雨比我國(guó)嚴(yán)重的原因也與之有關(guān)（表1-7）。目前，酸雨和環(huán)境酸化還只出現(xiàn)在局部地區(qū)，在我國(guó)也僅見于西南地區(qū)。除大氣中氣態(tài)氨的含量對(duì)酸雨的形成有重要影響外，大氣中的顆粒物也起著重要作用。我國(guó)北方的土壤一般都偏堿，pH值在7—8間，南方的土壤則偏酸，pH值在5一6間，而空氣中的顆粒物一半左右來(lái)自土壤，堿性土壤中氨的揮發(fā)量大于酸性土壤，這就使北方地區(qū)大氣顆粒物緩沖能力和氣態(tài)氨水平高。這是西南地區(qū)酸雨多而北方地區(qū)不易形成酸雨的主要原因。由于形成酸雨的物質(zhì)及二次污染物在大氣中平均滯留時(shí)間短，酸雨問(wèn)題還不能象溫室效應(yīng)那樣構(gòu)成全球性危害。但酸雨和環(huán)境酸化的破壞常常是不可逆的，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的損害常是毀滅性的，故成為全世界極其關(guān)注的尖銳問(wèn)題。

酸雨的危害是導(dǎo)致環(huán)境的酸化。當(dāng)酸性雨水降到地面而得不到中和時(shí)，就會(huì)使土壤、湖泊、河流酸化。若水體的pH值降到5以下時(shí)，魚類的生長(zhǎng)就要受到嚴(yán)重的影響，流域土壤中和水體底質(zhì)中的有毒金屬即會(huì)溶解在水中，毒害魚類。同時(shí)，水質(zhì)的酸化還會(huì)引起水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的變化，耐酸的藻類和真菌將增多，而有根植物、細(xì)菌、無(wú)脊椎動(dòng)物、兩棲動(dòng)物則減少，并使分解速度降低，水質(zhì)惡化。有關(guān)學(xué)者對(duì)北美洲的安大略地區(qū)的研究表明，湖泊因受水質(zhì)酸化的影響，綠藻（Chlorophyta）的種類已由26種減少為5種，藍(lán)藻（Cyanophyta）由22種減少到10種。在挪威南部，5000個(gè)湖泊中已有1750個(gè)無(wú)魚，900個(gè)受到嚴(yán)重影響。瑞典8500個(gè)大中型湖泊中，1800個(gè)已酸化，900個(gè)已表現(xiàn)出生態(tài)平衡失調(diào)。在這些地區(qū)和北美還發(fā)現(xiàn)，在酸化的水體中，魚卵不能正常發(fā)育，藻類葉綠素合成量降低，底生藻類減少，水生生物群落結(jié)構(gòu)趨于單一化。陸地生態(tài)系統(tǒng)中，土壤酸化的危害也是十分嚴(yán)重的。在瑞典南部，由于酸雨的影響，30多年來(lái)使該地區(qū)的土壤肥力減弱了一半，土壤已經(jīng)貧瘠化。另外，土壤酸化還影響了土壤微生物的活性，降低生態(tài)系統(tǒng)正常功能。酸雨及土壤酸化對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的影響也很明顯。根據(jù)斯堪地那維亞半島南部的調(diào)查，1950—1960年雨水中的pH值從6.0降到4.0以下，森林的生長(zhǎng)量減少了2—7％。我國(guó)重慶郊區(qū)馬尾松林的成片死亡也與酸雨有關(guān)。酸雨對(duì)建筑物和名勝古跡的損害是人們所熟悉的，由于受酸雨的影響，重慶市公共汽車外殼已不得不改用鋁板。目前，世界上許多名勝古跡都程度不同地受到了酸雨的損害，這方面的事例和報(bào)導(dǎo)已屢見不鮮?？傊?，在短時(shí)間內(nèi)酸雨和環(huán)境酸化還不會(huì)像“溫室效應(yīng)”和臭氧層破壞那樣構(gòu)成全球性危害，但無(wú)論對(duì)生態(tài)系統(tǒng)破壞程度還是所造成的經(jīng)濟(jì)損失卻是十分驚人的。在美國(guó)，每年因酸雨造成的各種經(jīng)濟(jì)損失近百億美元，因酸雨和大氣污染引起全世界范圍的森林損失每年也有數(shù)十億美元。酸雨和環(huán)境酸化已是現(xiàn)在不容忽視的重大環(huán)境問(wèn)題。世界經(jīng)濟(jì)與發(fā)展委員會(huì)在“我們的共同未來(lái)”的報(bào)告中，列出了當(dāng)今世界面臨的16個(gè)嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題。實(shí)際上，這些問(wèn)題都是人口、糧食、能源、資源和環(huán)境五大問(wèn)題的具體化和發(fā)展。包括上面所談的三大全球性問(wèn)題，并不是一種新發(fā)現(xiàn)，而是人們對(duì)當(dāng)今環(huán)境問(wèn)題的一種新意識(shí)的反映，即環(huán)境問(wèn)題已成為全球性的問(wèn)題。人類對(duì)各種生態(tài)系統(tǒng)的干擾已經(jīng)影響到了生物圈的正常功能。局部的環(huán)境污染和生態(tài)破壞是有害的，而人類生存環(huán)境的徹底損壞則是更令人擔(dān)憂的。人類必須認(rèn)真研究和盡早尋求對(duì)策來(lái)解決這些潛在的，但卻是重大的環(huán)境問(wèn)題。環(huán)境科學(xué)包括環(huán)境生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展都是人類為此所作的努力。第二節(jié)環(huán)境生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容和任務(wù)1． 生態(tài)學(xué)的定義何謂生態(tài)學(xué)?thetotalrelationsoftheanimaltobothitsorganicanditsinorganicenvironment(Haeckel,1869)thescientificstudyofthedistributionandabundanceoforganisms(Andrewartha,1961)thestudyofthestructureandfunctionofnature(Odum,1963)thescientificstudyoftheinteractionsthatdeterminethedistributionandabundanceoforganisms(Krebs,1994)研究生物與環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)分胞細(xì)組器個(gè)族群生生子器胞織官體群落態(tài)物圈生態(tài)學(xué)（Ecology）是研究生物與其環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)?！癊cology”來(lái)自希臘文“Oikos”(住所,棲息地)和“Logos”(學(xué)問(wèn)，研究)，亦即生態(tài)學(xué)在創(chuàng)建之初就表達(dá)為研究生物有機(jī)體與其棲息場(chǎng)所之間相互關(guān)系的科學(xué)。上述生態(tài)學(xué)的定義是德國(guó)生物學(xué)家赫克爾（Haeckel,1866）首次提出的。這是生態(tài)學(xué)至今最為全面的定義。但是首先使用“Ecology”一詞學(xué)者是亨利?索瑞（HenryThoreau,1858)。隨著生態(tài)學(xué)的發(fā)展，一些生態(tài)學(xué)家認(rèn)為上述定義過(guò)于廣泛而提出了自己的看法。主要有：(1)科學(xué)的自然史-英國(guó)生態(tài)學(xué)家-埃爾頓(CharlesElton,1927)。(2)生態(tài)學(xué)是研究生物的形態(tài)、生理和行為上的適應(yīng)性的科學(xué)—前蘇聯(lián)-克什卡洛夫（Кашкаров，1945）。(3)生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)—澳大利亞-安德列沃斯（Andrewartha,1954）。(4)生態(tài)學(xué)是研究決定有機(jī)體的分布與多度的相互作用的科學(xué)-加拿大克雷伯斯（Krebs,1972,1978,1985）.(5)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)—美國(guó)-奧德姆（Odum,E.,1959,1971）。（生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)—FundamentalsofEcology,1971）(6)生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)相互關(guān)系的科學(xué)—中國(guó)-馬世駿。但是，當(dāng)前人類面臨三大難題，對(duì)生態(tài)學(xué)提出了更高的要求：（1）環(huán)境污染：如工業(yè)三廢“廢氣、廢水、廢渣”，農(nóng)藥和放射形物質(zhì)污染，從登上月球后拍攝的照片看，地球上已無(wú)處不被污染。二氧化碳排放，溫室效應(yīng)使氣溫升高，海平面升高。人類環(huán)境的前途如何？真是令人不堪設(shè)想。（2）人口爆炸：馬爾薩斯的“人口論”是現(xiàn)實(shí)的。（3）資源短缺：土地資源，農(nóng)用耕地日減。如中國(guó)人口增加——1400萬(wàn)/a,耕地減少500萬(wàn)畝。水資源尤其是淡水資源日趨緊張，污染和浪費(fèi)嚴(yán)重。能源、森林等資源不足，生物資源：種量日減。這樣就存在生物多樣性問(wèn)題。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）1995：“生物多樣性是生物和所組成的系統(tǒng)的總體的多樣性和變異性。”地球上的物種估計(jì)500~3000萬(wàn)種。已定名的有140~170萬(wàn)種。已定種中：鳥獸、爬行類、兩棲類和魚類80%；高等植物85%；昆蟲5~50%（300~3000萬(wàn)種）。地球上生命存在了35億年，曾出現(xiàn)過(guò)巨多物種，現(xiàn)在可能僅存在千分之幾，有幾次滅絕期。二億年前二疊紀(jì)末，海洋生物種數(shù)減少了90%；6500年前，恐龍滅絕；人類出現(xiàn)后，物種滅絕加速，目前人類影響已達(dá)自然滅絕速率的1000倍以上。物種滅絕和多樣性減少的后果：（1）使用價(jià)值：食物、纖維、木材、藥物和其他工業(yè)材料。欣賞對(duì)象——美術(shù)。（2）間接價(jià)值：環(huán)境調(diào)節(jié)功能，如森林——氧氣；水土保持、鞏固堤岸。鳥類——害蟲；虎狼——兔鼠——草原（3）潛在價(jià)值——為人類后代提供選擇機(jī)會(huì)，遺傳信息——基因庫(kù)（4）存在價(jià)值——生態(tài)平衡，自然選擇的結(jié)果有其特定的作用。2.研究對(duì)象傳統(tǒng)的生態(tài)學(xué)要在有機(jī)體（Organism）、種群（Population）、群落（Community）和生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）水平上探索生命系統(tǒng)的奧秘。因此，生態(tài)學(xué)是以生物個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)甚至是生物圈（Biosphere）作為它的研究對(duì)象。（1）種群：種群是在一定空間中同種個(gè)體的集合。種群具有空間、數(shù)量和遺傳三個(gè)基本特征。種群是物種存在的基本單位。（2）群落：群落是在一定區(qū)域或一定生境里各個(gè)生物種群相互松散結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)單位。即群落是指同一生境中彼此影響著的多種生物種群的集合體。（3）生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與其環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過(guò)程而形成的統(tǒng)一整體。（4）生物圈：是指地球表面有生命的部分，包括三個(gè)組成部分，即大氣、水域和陸地。因此，生態(tài)學(xué)按其研究的生命體的水平可分為:a）個(gè)體生態(tài)學(xué)[autecology]:主要研究生物的個(gè)體發(fā)育與環(huán)境的相互關(guān)系b）種群生物學(xué)[populationecology]:主要研究同種個(gè)體組成的種群與環(huán)境的相互關(guān)系。c）群落生態(tài)學(xué)[communityecology]:主要研究群落的結(jié)構(gòu)與功能、形成和發(fā)展方面與環(huán)境間的相互關(guān)系。d）生態(tài)系統(tǒng)學(xué)[ecosystemecology]:主要研究由群落與其周圍理化環(huán)境構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，系統(tǒng)的平衡與調(diào)控機(jī)制。3、目的任務(wù)：生態(tài)學(xué)的目的是指導(dǎo)人與生物圈（既自然、資源與環(huán)境）的協(xié)調(diào)與發(fā)展。三、生態(tài)學(xué)的分支1．按生命層次：分子（基因）、細(xì)胞、器官、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、生物圈和全球生態(tài)學(xué)。2．生物分類：動(dòng)物、植物、微生物、昆蟲、魚類等；3．按棲所：淡水、海洋、河口、陸地、森林、草地、荒漠等；4．邊緣科學(xué)：數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)、生理生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)；5．應(yīng)用生態(tài)學(xué)：農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、污染生態(tài)學(xué)等。五、生態(tài)學(xué)發(fā)展趨勢(shì)：（1）人類的加入。自蛋白質(zhì)作為生命形式開始，就存在生命活動(dòng)與環(huán)境的生態(tài)學(xué)關(guān)系。在今天人類