科学技术进展对周围自然环境（生物圈）产生多种多样影响。研究这些影响是当代最重要的问题之一。这种研究的根本目的是保护并改善环境，使当代和我们的后代能幸福地生存。本文根据苏联科学院生物圈问题学术委员会全体会议的材料，阐明有关进一步制订生物圈资源的合理利用，周围环境的保护和改善等问题的基础研究主要方向的内容。
这类研究现在称为生态学研究，主要应渗透到现代科学的一切领域并具有相互联系的特征，因为这类研究的共同对象是整个自然环境。
下面探讨所要从事的生态学研究的基本方向，这些研究应该首先以有关地球的系统科学（地理学和地质学）、生物学（包括医学）、技术科学和社会科学为基础。
研究的总任务 在科学技术革命的条件下，人类与其周围的自然环境的相互关系就越加复杂。
物质与能量之间的代谢不断增加，表现为天然资源利用的扩大和返回到环境的工业废物和生活废物的增加，这就明显地加剧了人对自然界的总的作用。自然界对强烈地利用资源的天然再生产能力和对带来的废弃物的自净能力大大降低了。在老的和快速发展的工业地区暴露出天然资源的缺乏，降低了天然资源的再生产和恶化了再生产的质量。在周围环境里积累着对生物体，其中包括对人有毒害影响的物质。
必须认识到在科学技术革命的条件下，在理论上探讨像物质和自然界相互作用这样一类复杂的综合性问题还做得很不够。这样的断言，乍看起来可能是无根据的，因为许多自然历史科学早已在从事于周围环境的多种多样的研究，其中包括社会经济活动对环境影响的研究。但是对我们周围的自然界，引起不利变化的真正原因，物理化学因子对自然生态系统的反作用的本质的认识还不足。关于这方面最能清楚证明的是这样的事实，即巨大技术设施的实现（如采矿工程、建筑业、水利工程等等），进行范围广阔的土壤改良工作，为取得高产以及与病虫害作斗争的农业化学化等，除了有广泛的积极结果外，还经常给我们带来不利的意外情况。这通常是由于对这样的设施考虑到的仅是近期效果，而并不去估计长期的技术经济效果，因为技术对环境干扰一切后果并没有相当全面和可靠的预断。由于所进行的设施其有效的技术经济效果常表明低于原计划的，而空气和水的极度污染，自发的自然过程的加剧（如土壤浸蚀的发展，土壤盐渍化和沼泽化），饲料地和森林的恶化和毁灭、渔业的损失和许多其他不利的周围环境的变化，这样就产生了引进新的、早期未预料的设施的必要性。
同样失算的原因常常在于难以对自然环境对人为干扰《反作用》进行可靠的预测，在于缺少科学上有根据的评价这种干扰能容许程度的方法，在于对在环境保护和大量利用环境资源之间所发生的矛盾缺乏科学本质的认识。
可见，今天在有关周围环境的基本特性，环境结构的形式和水平，环境的结构机制，自然过程的物理学本质和由人为因素引起的自然过程变化动态等科学知识，显然是十分不足的。这是由于在保护环境中有目的地改造环境缺少更多的努力，因而迫切需要进行基础生态科学的研究。
苏联科学院全会已两度（在1975年和1976年）在决议中指出加强有关环境问题基础科学研究的必要性，同时在1976年全会的决议中还包含有提议拟订专门的基础科学研究提纲，提纲应概括当前的研究和确定探索性工作的方向。
根据我们的意见，有关环境问题的基础研究的重要目的，以最概括的形式，可确定为下列几方面：
（1）通过保护和改善居民环境，使居民的生活条件最适化；
（2）尽可能迅速和彻底地把工业和农业生产转变为无废弃物产生的生产工艺和封闭循环供水，以消除有害的废弃物进入环境；
（3）天然资源，首先是水生、陆生和生物学资源的合理利用，要保证这些资源得到保护、恢复和扩大再生产；
（4）保护和保持生物界的基因库。
为解决这些任务，必须进行全面的基础研究，要求组织多方面的综合的科学工作。这方面的重要条件是使包括在总纲中的所有科学研究的最大程度的生态学化。
在本文中所采用的《生态学研究》的含义需要作专门的阐明。
科学研究的生态学目的性众所周知，《生态学》这一术语和《生态学研究》这一概念，首先在生物科学中采用。这两个术语的提出是与达尔文进化论有密切联系，并被知名的达尔文主义者Э. Гeккeл为说明生命有机体与居住环境的相互关系而应用过。生物体在环境条件影响下产生的变异性的观点，在很大程度上就是以《生态学》的含义为根据的。
《生态学》概念的生物学含义也用于现在。这一术语不仅用于确定一定的植物和动物个体与其居住环境之间的相互关系（即个体生态学），而且还扩大到生命有机体的整个种群的这种相互关系（群落生态学或生物群落学），同时许多生态学家认为《生态学》和《生态学研究》概念，只可能严格限于生物学意义上去利用。
但现在不仅是科学论文，而且在广泛的社会实践中，十分普遍地出现了“人类生态学”或“社会生态学”等术语和与这些术语相当的其他生态学概念。提出的问题是；这些术语利用的正确性如何？上述概念的含义有否受到歪曲？
众所周知，马克思主义揭示了社会发展的科学规律，确定了人不仅作为生物学的自然现象，而且作为社会生物学的现象。社会首先确定为一个社会组成。可见马克思主义把生物生态学概念限于对人类的生存条件的研究，尤其在人类社会的主要特性的研究。
是否可以由此作出这样的结论，即把《生态学》的概念应用到人和社会的关系中去，尤其是用到研究人与自然环境的相互关系上去是无根据的呢？我们认为这样的结论是不正确的。因为这个结论没有估计到应用这些术语的当代的实践，而更重要的似乎是排除了人、社会和自然的相互关系中的生物学成分。我们认为把上述讨论过的概念应用到人和社会是可能的，甚至是必要的。这些概念所包含的与其说是生物学含义，还不如说是社会含义。
事实上，在科学技术革命的条件下，人类对自然环境的迅速增长的作用，和环境对这一作用的反作用，是以当代的对生物体、人和社会与周围的自然环境之间相互关系的一切更加深入，和多方面的研究的趋向为根据的。
所以在我们所研究的社会作用范围内，当代情况的尖锐性确定了必须要有生态学的观点去对待最不同的自然和社会现象。从这个意义上来讲，生态学的观点可以认为是与研究不同的自然和社会对象的进化观点或历史观点相似。而这种观点是不同科学早已具备的。
由上所述，不仅在自然历史科学，而且也在社会经济科学中，都必须尽力发展基础生态学的研究。这个结论对于制订这里讨论的基础研究总纲是特别重要的，因为这可以给这个规划必要的目的性和保证向着共同生态学目的的各种科学研究的应有的相互作用。
在地理科学方面（其中包括水文气象学）的生态学研究 在我们看来，在周围环境的基础生态研究中，这些学科应起着第一位的作用，因为当代的地理学较之其他学科，对基于跨学科的生态学的研究，更有准备。地理学拥有必要的手段和方法，主要是具有关于自然环境及其天然资源、关于这些资源的开发和经济利用的程度和方式的大量科学资料。
此外，在探讨环境生态学问题中，地理科学依赖于已经发展的自身分支系统，研究着自然环境综合体的变化规律性，研究居民的地区配置，不同部门经济的发展及其对周围环境和居民生活条件作用的特征。地理学研究的重要特点是具备巨大的潜在可能性，以综合观点来研究自然和社会现象。有必要强调指出，地理科学的综合潜在性就是在跨学科生态学研究的过程中可以完全被利用。这是根据下列地理生态研究主要科学方面的下列内容而来的：（1）对由人类活动引起的周围环境变化的监测（人为监测）；（2）经济活动对周围环境作用后果的地理学科学预测；（3）自然界的天灾的预防、减弱和消除；（4）人类建立的自然 - 技术系统中的环境的最适化。
监测周围环境变化（人为监测） 对由人类的经济活动所引起的一切自然环境变化的观察和监测系统，作为当代自然环境状况各方面情报来源是必要的。这能搞清在这方面最不利地区（所谓《兴奋点》），预告可能的环境有害变化和作出环境未来状况的科学预后。
在监测系统中，划分为三个主要的类别（水平），即：生物生态学（卫生防疫的）类别，地理生态学（自然经济的）类别和生物圈类别。
其中第一类别，生物生态学类别应首先保证要从影响居民的健康和生命活动的观点来观察和监测周围环境的状况。
第二类别的任务，即地理生态学（自然 - 经济）类别的任务包括观察和监测组成周围环境的地学系统的变化（其中包括自然的生态系统和自然 - 工程生态系统）。
很重要的一点是要强调上述的监测类别的联系和相互作用，只有在其中的第二类别（地理生态的）的基础上，第一类别（生物生态的）的指标才有应有的科学依据，并具有空间外推法的必要基础。这个论点十分重要，因为只有在遵循这一论点时，利用最本质的生物生态学控制的指标，才不会具有经验的特征和局部的特征。
第三个类别为生物圈监测。这个类别应该保证观察和监测周围环境地球本底的变化，以及对这种变化的生态学评价。因此，这些基本指标可以提供有关大气圈的、水生圈的和岩石圈等的综合资料。
上述现代环境监测系统表，当然具有普遍的原则意义。这表的实践执行要求有基础的和全面的科学研究。尤其重要的是，周围环境监测的多种多样的和复杂的任务，要求采用许多新的科学资料来源和对资料的自动处理。其中最重要的无疑是利用宇宙研究，宇宙的和另外的定位指示和其他现代技术等等所提供的结果。
人为改变环境的科学（地理学的）预报研究 现在，这一方向的科学研究是国民经济计划的重要组成部分。这种预报对于确定利用自然资源的合理途径和一切保护自然措施的正确计划是必要的。预报也可能和应具有极其多种多样空间的和时间的规模。显然，最基础的预报对科学地制订从根本上改造自然条件的基础规划是必要的，对于尽可能更有效地利用自然资源是必要的，这些就是大规模的土壤改造计划，地区的河水调动计划，对气候过程的大规模作用等等。
所有上述预报，应该根据预报涉及地区范围内环境现状的尽可能完善的资料。必须了解国民经济的发展远景，尤其是那些在预报期间对周围环境改造作用最为强烈的部门的工业、农业和运输业方面的发展远景。在这方面最重要的是要考虑到技术的进展，以及居民的增长和生产力的安置。已有的经验表明，应该列入进一步预报的有空气、水和陆地的污染，保护居民健康，各种自然资源的再生产等问题。预报的重要内容是划出环境最严重污染的地点和自然资源出现危机状态的地区。
有关大气组成的污染和变化、水分循环的破坏、环境的过热现象、植被总的光合作用活力等等的全球性预报，应具有特殊的作用。
预报的研究要求进行多方面的统计，实验室模拟，多种计算等。在计算中，应利用地理学和古地理学类推法和复原法。
自然性破坏现象（天灾） 其中有些现象（如飓风，暴雨，干旱），在自然界的发展已知与人类的活动是无关的，但是它们威胁着人们的生命和带来重大的经济损失。不合理的土地开垦和滥用自然资源，加剧了许多自发过程的破坏作用，如侵蚀和风蚀、岩溶和热岩溶，塌陷和地层陷落，泥石流和洪水，石塌和雪崩等等。有些自然性的天然灾害是由人为的因素直接引起的，例如在开矿生产的土地的荒废，次生盐渍化和土地沼泽化等等。
基础研究首先应该着手研究自发现象预报的科学根据，以减轻由此遭受的损失，并使之不会遭受人为的进一步发展。大多数的自发现象（天灾），以采取多种多样的耕作、农业土壤改良、水利技术和其他工程技术措施而可能消除或显著地减弱。这方面的科学研究应根据对这些现象的起因的研究而制订出来。
自然工程技术系统环境的最适化 这指的是各种技术设施和措施对周围环境作用的不利后果的消除或在最大程度上的减弱。这类最适化的最简单的例子是自然技术系统（城市、地区、企业）对工业和日常生活废弃物的完全和最大程度的净化。
但是，人类的经济活动对周围环境的不利作用不是限于以众所周知的毒物或其他产物对环境的污染，还深深地影响到自然资源的再生产以及自发的破坏过程和其他发生在自然界中的现象的发展。要完全限制发展经济活动，当然是不可能的。这种禁止只能在小的地区做到，例如在天然的自然保护区。所以，有必要寻找这样一种人类生产活动的形式，它不仅对自然环境只带来最小的损失，而且能有计划地作用于自然过程，使之向着对人类的生命活动有利的方面发展。这样的类似的形式是极其多种多样的，并且应建立起各种科学。地理科学中的生态学研究任务是制订自然 - 技术系统地区性结构（即城市的、工业的、农业的、林业的、休养地的等等），在这种结构中，在运用和地区组合最先进的生产活动形式的基础上，保证对人类生命活动最有利的环境改造。
地质科学（包括矿物科学）的生态学研究 可以补充与下述经济活动有关的地理学研究（在各个方面）：在各种不同的地质条件下，开发岩石圈及其矿物资源，进行工业、运输和住宅的建筑以及防治与地球内部引起的过程有关的自然灾害。
在地质学性质的生态学研究中开发矿物资源工作应该具有主要的作用。现在在勘测和开发各种矿物资源（燃料和金属资源、建筑材料等）中，必须全面考虑采矿业的地质作用。不仅应该注意合理地利用矿产地和采矿地，并且要研究综合开发贫矿的有效方法，以及科学地预测和防治在开发矿物资源过程中岩石层和自然环境的各种不良变化（陷坑、煤矿的塌方、矿井作业中原来地下水位的破坏）。
全面考虑在工业、住宅和运输的建筑中的地质条件（进而包括特殊自然条件）是十分重要的。例如必须全面考虑在疏松多孔的土地、在永远冻结的土地、在石灰岩、在流沙、在浮沙等条件下进行建筑。我们知道，在这些条件下进行建筑往往引起许多不良的现象：塌方、滑坡、各种建筑物的变形，有时甚至是灾害性的。这些现象除了对建筑物有直接损害外，对环境也有不良影响。生态地质学的研究任务不仅要对岩石圈里的这类现象进行科学的预报，并且要为特殊的自然现象提出可靠的有效的工业、运输和住宅的建筑方法。
地质学研究对于预报、减弱和消除许多由地球内部产生的内源性的自然灾害，具有特别重要的意义。其中有些过程例如地震和海啸目前还不可能消除甚至减弱。为了预报这些，必须进行仔细的地区地震评价并组织及时的地震预报。近年来所拟订的某些减轻地震强度的途径和方法完全是建立在正确查明地震的可能中心和自然机制的基础上的。
除了急剧的引起地震的造山运动外，地壳还进行较为缓慢的所谓“世纪”运动，这类运动可能影响经济实践，并且是不良的自然现象的原因：山崩、地滑、河床变化、海岸线变化和湖泊变化等。研究预报这些现象的方法是生态工作系统中地质学研究的主要任务。
生物科学（包括医学科学）生态学研究 这类研究的主要方向是保障居民健康、保持生物的所有基因库、培育新的更稳产高产的动植物基因型及其生态系统、在生物学方法的基础上加强农业和林业等。
在人体健康生态学原理的生物学研究中，首要问题是查明工业和生活废弃物中的各种物质，以及对人体有不良影响的物理刺激（例如噪声）和过敏源对人体的毒理效应实质，以及致癌物质等。除了确定这类环境因素所引起的直接生理后果和损害外，对于上述因素对人体更遥远的间接的系统影响不良后果的遗传性状基础研究，也具有重要的意义。
人类生活的生态学原理研究成果对于许多其他生态学工作方向具有重要的意义。特别是，正是在这类原理的基础上确定和修订所有基本的人为监测指标：毒物浓度、物理学和生物学刺激最大容许标准。
生物体基因库的保存 自然的基因库是在整个地球的地质发展过程中形成的。因此即使部分地丧失也是不可补救的损失。大家知道，在生产上所用的所有各种栽培植物和家养动物的种或者直接取自自然的基因库，或者是在科学选种的基础上通过定向诱变而得到的。毫无疑问，在这方面开发基因库的潜在可能远未被利用。
充分保存天然的基因库的主要形式，是保护自然生态系统的主要类型，也就是保护那些具有分类上巨大的多样性的天然动植物的类群。为了实现这一点，必须建立和发展天然的自然保护区系统，以及研究有效地保护自然保护区的生态系统的科学原理。
组织对野生动物以及对非自然保护区种群状况的系统控制，和进行对其数量的调节的科学原理的研究也很重要。这种调节的途径是拟订捕猎和野生动物驯养规则，或对稀有或快要灭绝的种完全禁猎。
对环境条件有抵抗力的新的基因型 这一生态学研究方向与上述两者密切相关，首先是制订为人为监测所必需的有科学根据的空气和水域中的各种毒物的最低容许浓度标准。除了考虑生理性质外，还必须注意的是有毒的化学物质和物理刺激对人体影响的遗传后果。由于环境起着一定的不可逆的变化，因此与此同时还必须试验性地研究生物类群对环境条件的适应过程，以及研究培育新的（首先是栽培植物和饲养动物）基因型，以适应现在和将来的环境并具有最大生产能力的方法。
提高自然生态系统和自然技术地学系统的生物学生产能力 在这类生态研究中首先应该研究自然生态系统主要类型的功能结构，也就是研究动植物自然类群及其在人为因素的影响下的变化，以及研究人类所创立的自然技术地学系统例如农业生态系统。必须研究这系统的力能学和物质交换，首先是环境和营养链系统中生态成员间的物质交换。在这些研究的基础上应该得出地学生态系统监测指标：生态系统自净能力、毒物最大容许负荷、力能学物质平衡、生物学生产能力指标、生态系统自然资源利用系数等等。
很明显，除了必须对生态系统以及整个环境的生物状况的基本指标以及对环境的人为改变的形式和程度进行科学论证外，还必须研究管理自然和自然技术系统的总的生产过程的方法。这首先是在国民经济和农业生态系统中利用的生态系统（天然森林、人造林和饲料地）。这些研究的远景是很大的。例如在农业系统中，从连作到轮作毫无疑问大大地提高了环境因子的生态系统自然资源利用系数，从而扩大了生物学生产能力。建立自然技术生态系统结构例如对干旱的抵抗力对我国南方来说是十分迫切的。
保护农业和林业的生物学方法 这一生态学研究方向在于探索保护栽培植物和家养动物免受有害生物和寄生生物侵害的生物学方法。
建立野生动物驯养业 这一研究方向除生物学研究外，还必须进行下述的生态学的全面研究：在人工条件下为被驯养的动物建立最适宜的生存条件并对这些动物进行驯化以及关于组织养鱼业等的研究。
工艺过程的（包括化学的和物理的）生态学研究 这类研究的总任务是综合利用矿物原料和其他自然资源、组织无废弃物或少废弃物的工艺过程、组织封闭的工业用水和生活用水、使用最有效的（包括生物学的）净化工业和生活污水的方法。
从以上列举的项目可以看出，这类研究的总目_的是最合理地最有效地（通过定向的工艺过程）把现代工业生产和对自然资源的需要纳入到在生物圈中进行着的能量和物质转化的总的循环中。
现代社会不断增长着的物质需要，要求扩大自然过程的规模，发展人为的过程。但是对这些提出来的措施必须全面认识并考虑相应的自然规律。
根据这一原则，在工艺领域里生态学研究可以有以下几个方面。
净化废弃物的新方法 尽管已经提出并采用了先进的无废弃物或少废弃物的工艺学，完善净化工业和生活废弃物仍是迫切任务。在这些方法中多阶段的综合净化形式机械的、理化的、生物学的具有优先地位。生物净化法，这种对生活污水和某些工业污水最有效的方法引起人们特殊的兴趣，因为这类方法能最大可能地接近自然过程。
工业原料的综合利用、废弃物的加工和深埋 这些问题从生物学观点来看极为重要也具有独特的工艺意义。显然，矿物和其他自然资源的最充分的综合利用，扩大了生产的工艺经济效率，使工业废弃物减少。
通过利废法、渣化法以及其他方法在再生产过程中进行废弃物的加工也能获得同样的结果。最后，通过例如焚烧、将无用的废弃物深埋在地下等来消除废物，也能减少对生物圈有害的人为的物质。
无废弃物或少废弃物的工艺学 这是减轻和消除工农业生产中的毒物和其他废弃物的重要研究方向。重要的是对这一问题的许多有效途径已经确定或拟订。属于这些的有分子筛电透析法以及总的说来的膜技术，以及从废弃物中分离一定物质的各种吸附剂和抽提剂。存在着在炼铁过程中代替水冷却的方案：在低温中还原铁精矿石等等。但是任务不仅在于在生产中采用新的工艺过程因素，而是在于寻找新的能保证良好的生态效率的在经济上合适的工艺方法。
社会经济科学的生态学研究 任何生态问题的基本科学研究以及在现代生活和国民经济实际中采用研究成果都不能不全面考虑这些问题的社会经济方面。
有效地保护和改善自然环境的必要基础是有计划地合理利用自然资源。与此同时，在“合理利用”这一含义里应该包括社会的和经济的标准，因为没有这些标准，这一概念就会失去具体性。由此可以看出对在生态学上有效地利用国家自然资源进行基本的科学原则研究是十分必要的。其中有重要意义的是经济原则。
我们知道，目前在我国实行利用森林资源和土地资源要付费，而对于利用矿物资源和水的资源以及其他自然资源（森林资源除外）不付费。必须研究经济评价恢复资源的原则上的方法。在这里不仅包括所被利用的资源的价值并且包括这些资源在生产上的损耗。
在拟订各种方法从经济上对各种类型自然资源进行评价并确定其价值的基础上，必须采用经过科学论证的标准系统，并在自然资源利用上进行考核。这种系统在我国已经部分采用，但是需要进一步发展和科学论证。在这方面，有些情况类似于用毒物最大容许负荷指标来评价环境污染相类似。上面已经指出，存在着这类指标，但是在许多方面需要全面的科学论证。
我们所讨论的这类研究的下一个主要任务，是研究确定自然保护措施的社会生态效率的科学原理和实践方法。目前进行着这一方向的社会经济学研究，但是有关这一方向的研究方法要进一步探讨，而研究范围正在急剧地迅速地增大。
在进行生态学研究的基础上，首先是在社会经济生态学研究的基础上，应该很快地在下述方面进行大量的工作：完善研究和使用自然资源和保护环境的国家活动。在我国已经建立了一系列负责这类工作的机构，但是现有的这些组织的完善和发展要依靠基础科学工作者。
显然，在开发利用自然资源方面，科学地拟定利用和保护自然资源准则是完善开发利用国家自然资源的国家活动的必要部分。
与此任务有关的是科学地拟订国际保护和改善环境的法律准则。制订这类准则是十分必要的，因为这样可以在国际协议和订约的基础上采取措施，可以参与国际公约和国际科学研究提纲，可以防止来自他国的对本国自然环境的污染。
本文试图对现有的保护环境问题的科学研究计划和提纲进行总结。作者希望本文能对在这些计划中的现有空白进行填补，并确定最重要的和有远景的研究方向。
[译自《Нα осноεных наnраεленuях научных чсслебоεαнuǔ》。柯嘉康、翁穌颖译]