自从地球上出现生物以来,生物就与环境构成了复杂庞大的生态系统,而生态学则是一门研究生物及其环境之间相互关系的科学。20世纪70年代之后,随着把人和自然相互作用的演变作为统一的课题来研究,生态学直接过渡到环境科学之中,开始找到了自己真正的归宿。现代生态学思想为环境科学提供了科学理论和方法论基础,环境科学又在现代哲学思想的基础上获得了迅速的发展。纵观从生态观念到环境哲学的发展历程,从一个侧面为我们展现了现代自然科学和人文社会科学的汇流趋势。

从生态意识到生态学

远古时代,人们就知道选择穴居以避风雨、寻找合适的环境捕鱼打猎的道理。我国夏朝时期就有了与当时的农牧业相适应的“天时”、“地宜”的生态观念。

在西方古希腊时代,已经积累了一定的生态学知识。希波克拉底的《空气、水及场地》一书,谈到了植物与季节变化的某些关系。这本书被认为是最早的有关生态学文献。亚里士多德的《自然史》一书中也提到了生物间的竞争、生物与环境、动物习性与环境的关系等等。他的学生德奥弗拉斯特曾有《植物群落》一书,他研究了陆地和水生的植物群落以及植物类型与其环境的关系,提出了海藻与水生植物关系的报告。书中还注意到天气条件对植物所造成的损伤和病害,以及气候、土壤和肥料对植物生长营养的作用。因此,德奥弗拉斯特有“生态学鼻祖”之称。

在近代科学早期,博物学家们更是注意到了生物与环境之间的关系,并力图从理论上予以科学说明。影响比较大的科学成果,如1807年德国科学家洪堡出版《植物地理学知识》一书,对世界植物分布作了理论上的阐述。洪堡注重实地考察的思想对欧洲各国学术界影响很大,他搜集的植物地理分布的大量材料,以及关于环境条件与植物形态关系的论述,为植物形态学的形成奠定了基础。

不久,法国的拉马克以生物与环境的关系为科学假说的出发点,将生物的进化与环境条件联系起来,他认为环境在不断变化,所以生物也必然不断变异,并进一步提出“用进废退”、“获得性遗传”的进化假说。继拉马克之后,达尔文提出了“适者生存”、“自然选择”的进化理论,成为近代生态学的理论来源之一。他在《物种起源》一书中曾以猫、田鼠、野蜂、三叶草的关系为例,提出了“生命之网”的论点。达尔文一些生态学思想的形成,与他对生物和环境的认真仔细的观察分不开的。以蚯蚓与土壤关系而论,达尔文1869年发表的《蚯蚓引起的壤土的形成》一书就是他几十年观察研究的总结。书中详细地论述了蚯蚓的生理、生态和改良土壤的能力,揭示出蚯蚓与土壤两者之间的关系,特别指出生物对无机环境的改造作用,这在当时是件十分新奇的课题。有人认为,阐明蚯蚓改良土壤的作用及其对农业的关系,是达尔文在创立进化论以外的又一独特的发现,这决不过分。由此也可理解,许多科学史家、生态学家所以要以此为例来表明达尔文对生态学所作的贡献的原因。

“生态学”(ecology)作为一个学科名词最早是由美国学者索瑞(H. D. Thoreau)于1858年在一封信中提出,但没有给它下定义。1866年,德国生物学家海克尔(E. Haeckel)在《有机普通形态学》一书中才第一次给“生态学”以科学定义,生态学是研究生物与其环境的相互关系的学科。从此开始,ecology便确定为学科名词。

“生态学”一经提出,就不仅仅局限于生物本身,而是将生物与环境联系在一起,这是生态学与其他生物学分科的重要区别。生态学伊始,主要侧重于研究生物与无机环境之间的关系,即生物与环境中的物理、化学因素,如水、空气、阳光、温度、土壤等之间的关系。后来,生态学家发现,生物与环境之间的关系不仅局限于无机环境,而且生物与其他生物之间的关系也是生态学一个重要方面,如竞争关系、寄生关系、共生关系等,这又产生了与无机环境相对应的生物与有机环境的概念。对生物与无机环境之间关系的研究成为个体生态学发展的主线,对生物与有机环境之间的关系的研究则引申出群体生态学。

从生态学到环境科学

20世纪上半叶是经典生态学发展时期。这一时期生态学最重要的科学成就是提出了“生态系统”、“生态平衡”、“生物地理群落”、“食物链”、“金字塔营养结构”等科学概念,为生态学奠定了牢固的科学基础,同时也为环境科学准备了科学理论和方法论基础。

1935年,英国生态学家坦斯勒(A. G. Tansley)在“植被概念与术语使用和滥用”一文中,第一次提出了“生态系统”和“生态平衡”的概念。他说:“所谓的生态系统,包括整个生物群落及其所在的环境物理化学因素(气候土壤因素)。它是一个自然系统的整体。因为它是以一个特定的生物群落及其所在的环境为基础的。这样一个生态系统的各个部分——生物与非生物、生物群落与生境,可以看作是处在相互作用中的因素,而在成熟的生态系统中,这些因素接近于平衡状态,整个系统通过这些因素的相互作用而得以维持。”他还强调说:“我们对生态系统的基本看法是,必须从根本上认识到,有机体不能与它们的环境分开,而与它们的环境形成一个自然系统。”生态系统和生态平衡概念的提出,立即被生态学界广为接受,它不仅为各派生态学家提供了一个共同的语言,而且进一步明确了生态学研究的对象和学科的内容,使生态学的发展进入了新的高潮。

1942年,美国生态学家林德曼(R. L. Lindeymann)成功地运用能量关系来描述生态系统中的能量结构,提出了著名的“食物链”和“金字塔营养结构”等科学概念。他指出,在生态系统中,生产者植物通过光合作用生产的有机物质,经过草食动物和肉食动物一级一级地移转,组成食物链。通过食物链,有机物质从一种生物传递到另一种生物,最后被微生物分解后又返回环境中。植物积聚的能量在食物链传递过程中,各级能量利用者之间表现出一定的量的关系,进入任何一个营养级的物质和能量,只有一部分传递到次一级。这种转移对任何一级生命不造成危害,而维持生态系统新陈代谢过程。林德曼在研究生态系统中这种能量关系时发现,能量在食物链传递过程中,各级有机体都要消耗掉一部分,通常只有1/10的能量传递到次一级生物。他把这种能量关系称为“十分之一定律”。与此相关,在生态系统食物链,生物个体数量、生物量和有机体生产率组成了由大到小的数字金字塔被称为“金字塔营养结构”。林德曼采用数学方法定量地揭示了群落中各营养级关系,建立了养分循环的理论模型,这一工作标志着生态学从定性走向定量的开始。令人惋惜的是,这位杰出的青年生态学家由于劳累过度,年仅26岁便与世长辞了。

就在坦斯勒和林德曼分别提出生态系统概念及金字塔营养结构模型的同时,前苏联的苏卡切夫提出了“生物地理群落”的概念。他认为“生物地理群落是地球表面的一个地段,在一定的空间内,生物群落和其所在的大气圈、岩石圈、水圈和土壤圈都是相适应的。”“生物地理群落,通常是根据植物群类型来确定的。”苏切卡夫强调:“生物地理群落的研究任务,是为了了解某个生物地理群落中各个成分之间、与其他生物地理群落之间,以及与自然现象之间的物质和能量的交换与转化过程。”对生物地理群落进行“定位研究”,与林德曼的研究方法基本相似,不过研究的范围更大。由于“生物地理群落”和“生态系统”的概念是相一致的,都认为生物与非生物环境是相互影响、彼此依赖的统一体。所以,1965年在丹麦哥本哈根会议上把“生态系统”和“生物地理群落”视为同义词。

20世纪50年代以来,生态学发展进入了又一个新的阶段。首先,许多生态学家对生态系统的理论和实践方面都作了大量的研究。1952年,美国生态学家奥德姆(E. P. Odum)出版了《生态学基础》一书,书中对能量流动、生物生产力、生物地理化学循环等有关生态系统的基本原理和生态学的具体应用作了充分的论述。他认为,生态学涉及我们生活于其中的整个世界环境,在这个意义上它是关于“人和环境整体性”的科学。从此,不同生态系统接壤的交界地带的边缘生态学研究以及生物圈研究受到重视。

但是,现代生态学最重要的进展则是人类生态学研究的兴起。这与生物圈和智慧圈研究的发展有密切的关系。生物圈概念最早是由澳大利亚地质学家苏斯(E. Suess)于1875年提出的,当时并未受到重视。

1925年,前苏联矿物学家维尔纳茨基先后在本国和法国发表了题为“生物圈”的演讲之后,才引起人们的关注。我们今天的生物圈概念,基本上仍沿用维尔纳茨基的概念。地球可分为水圈、岩石圈、土壤圈、大气圈,生物圈则是这些圈中有生命生存那部分的总和。从整个地球范围而言,生物的活动范围就是在生物圈中。但是,人们现在看到的生物圈的情况并不是从来就如此的,而是有一个演化过程。维尔纳茨基认为,人类产生以后生物圈受新的力量一人的智慧和劳动——改造,生物圈演化为“智慧圈”。在这里,人逐渐成为生物圈演化的最重要的因素,随着人类活动渗透到所有生态系统,并以人工生态系统代替天然生态系统,人在生物圈的基础上创造了技术圈、社会圈和智慧圈。这就是人类生态学兴起的学术背景和实践背景。

1955年,美国生态学会成立了人类生态学委员会,并曾举行专门讨论人类生态学问题的学术会议。美国生物学家亨德菜(P. Handler)曾说生态学是21世纪的科学,一切生态学将朝向人类生态学转变,是现代生态学发展的重要特征。人类生态学主要研究人与物理环境、生物环境和社会环境之间的相互关系,人类社会的资源利用,人类活动对自然界的作用,环境对人和社会发展的作用等。也可以说它是研究人、社会和自然的相互作用。它的任务是解决当代人类面临的人口、粮食、能源和资源、环境等全球性生态问题。也有生态学家指出,把人和自然的相互作用的演变作为统一的课题来研究,才算开始找到生态学的真正归宿。生态学于是就直接过渡到环境科学之中。

环境哲学的兴起

环境科学是20世纪中叶产生的新兴学科。有人说,这门新兴学科出生于困惑时期,受命于危难时代,是一门被逼出来的科学。20世纪50年代之后,在全球发生两件震撼人心的重大事件。一个是在发达国家发生了一系列的环境公害事件,使人们看到了世界环境日趋恶化,不仅损害人体健康,而且破坏经济与社会发展,对人类的生存和发展构成现实的威胁。另一个是人类从太空中第一次完整的看到了自己居住的地球一是由云彩、海洋、大地和绿色组成的一颗普通的小行星。这表明地球的空间和资源都是有限的,容量有限的地球不可能忍受过大的冲击和压力。这两起事件唤醒了人类的环境意识,并进一步认识到环境问题是一个极其复杂的社会问题,要想有效地解决这个问题,还必须使人类社会的活动与自然环境的演化规律相适应,要实现这种适应不仅需要转变传统的自然科学、社会科学和技术科学,以及其他一切科学门类的科研和技术导向,而且还要改变人类传统的经济社会发展模式。环境科学作为一门独立的学科与传统的学科有着本质的差别,它既包括自然规律,又包括社会规律,它所要研究的对象和研究的目的,决定了它不可能被传统的自然科学、社会科学和技术科学中的任何一个门类所包容。人类开始意识到必须走出以人类中心主义为指导原则的时代。

环境哲学则是以人、社会与自然是统一整体的观点去看待世界的一种理论框架,即环境哲学的世界观和方法论。它是现代哲学思想发展的一个重要方面。环境哲学把世界看作是“自然-经济-社会"的复合生态系统,是人、社会和自然相互作用的统一整体。它的主要看法是:人与自然有本质区别,在生态系统中人不是像普通生态学认为的那样只是一般动物消费者,而是生态系统的“调控者”。但是不能把这种区别作绝对的、抽象化的理解,在“自然-经济-社会”复合生态系统中,各种因素是不可分割的,把统一的世界分解为社会与自然界只有相对意义,它们之间的相互联系和相互作用比它们之间的相互区别更重要。因而,它们不是简单地同时并存,而是相互作用和相互渗透。而且不能把自然界只作为人和社会的外部条件,它是“人一自然”系统的内在机制。所以,环境哲学的自然观不是关于纯粹自然的观点,而是包含人和社会因素的自然观。同样,其历史观也不是有关纯粹社会历史发展的观点,而是包含自然因素的历史观。

环境哲学在西方学术界也常常称为“环境伦理学”,或“生态伦理学”,它作为伦理学的新的知识领域,以及人的新的道德实践,主要特点是把伦理学道德对象的范围,从人与社会关系的领域扩展到人与自然生态关系的领域。它主张的基本原则是:当一种行为有益于保护所有生命和自然界的完整、稳定和美丽时,它是正确的;当它趋于相反结果时,它就是错误的。因此,人类必须转变自己的角色,从自然界的征服者转变为它的一位善良公民。我们必须把社会良知从人扩大到所有生命和自然界。

环境伦理学是生态文化中一个最新颖和最富有挑战性的问题。因为自古以来,道德待遇是人所特有的,现在要把人类伦理行为扩大到所有生命和自然界,赋予它们价值,承认它们的生存权利,并要制定新的道德原则和道德规范约束人的行为。这是传统的道德法典中不曾记载过的。如果承认环境伦理学的道德原则和道德规范,并在自己的行为中实践它们,那么这就意味着,需要抛弃许多我们曾经长期珍视的价值观念,建立新的道德理论,而且这种理论一旦进入实践,并迅速发挥作用,就要求改变我们的许多行为,把人类活动约束在生态上许可的限度内。这样就会使人类的经济生活和精神生活发生某些重要变化,它表示新时代人类的道德进步和道德完善。