現(xiàn)代地理學的演變與生態(tài)學的發(fā)展

現(xiàn)代地理學的演變與生態(tài)學的發(fā)展

現(xiàn)代地理學是研究地球自然現(xiàn)象、它們之間的關系和區(qū)域差異的科學。它主要關注地理綜合體的空間水平方向和一般研究。這個概念已得到學術界的認可。即便如此,這仍是一個比較寬泛的概念,服務領域不明確,加上社會有關方面對地理學研究內(nèi)容、方法和應用理解不夠及高考導向的影響等,地理學發(fā)展一度陷入低迷,甚至半停滯。20世紀末,地理學發(fā)展受到了前所未有的沖擊,制約了地理學的學科發(fā)展進步。然而近些年面對當前全球變化和可持續(xù)發(fā)展等世界性科學問題,生態(tài)學迅速發(fā)展并向地理學滲透,以及現(xiàn)代地理信息技術的高度發(fā)展,使地理學走出低谷,在優(yōu)化經(jīng)濟結構、合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、促進地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展等領域取得顯著成績。目前,地理科學研究的項目數(shù)、經(jīng)費數(shù)以及地理學為國民經(jīng)濟發(fā)展的貢獻,與以往沉寂的地理學研究相比是空前的。面對地理學的進步,我們不能不歷史地分析和評價促使其進步的原因和機制,而生態(tài)學的滲透則是地理學發(fā)展中尚未引起人們足夠重視的最為重要的因素之一。一、現(xiàn)代地理學的現(xiàn)狀及特點1.現(xiàn)代法學的發(fā)展趨勢現(xiàn)代地理學是同科技社會或信息社會相適應的地理學發(fā)展的最新階段,是現(xiàn)代科學技術革命的產(chǎn)物,以人類居住的地球表層,包括自然地理系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和人類社會系統(tǒng)所組成的開放復雜巨系統(tǒng)為研究對象。第二次世界大戰(zhàn)之后,科學技術進步及戰(zhàn)后城市建設、經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)力布局等社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,促進了地理學與其他學科的交叉,于是在理論建樹和研究方法上都有所提高,使地理學跨入了現(xiàn)代地理學的發(fā)展階段。但依然存在許多問題:(1)理論建樹薄弱,缺乏創(chuàng)新意識。(2)各分支學科的發(fā)展很不平衡,偏重自然而忽視對人文過程的研究。(3)高新觀測技術和信息處理技術應用不夠普及,實地觀測、獲取第一手數(shù)據(jù)的能力有待提高。(4)現(xiàn)代地理學尚未建立對人地相互作用系統(tǒng)進行系統(tǒng)描述和分析的有效方法。(5)在研究思路、主要關注的問題、研究手段和方法、專門人才知識結構,以及社會對地理學的作用的認識等方面還有明顯的差距。(6)專門研究人才的知識結構無法適應解決交叉性科學問題的客觀要求,研究水平參差不齊,存在一定的低水平重復現(xiàn)象。2.和世界的地理研究(1)強調(diào)地理學的統(tǒng)一性。20世紀60年代以后,面對全球性的人口劇增、資源危機、環(huán)境污染、城市化,以及區(qū)域開發(fā)等一系列問題,都不是任何部門地理學能單獨承擔的課題。地理學自身的發(fā)展和實踐的需要,都要求它加強一體化,充分發(fā)揮地理學固有的綜合性特點。(2)理論化和數(shù)量化。從20世紀50年代起,系統(tǒng)論、控制論和信息論等綜合性科學方法論的興起,對地理現(xiàn)象的解釋由單純的類型歸納,過渡到理論演繹、實驗反饋和模式化的方法以及采用定性和定量相結合的方法,對紛繁復雜的地表機理進行確定性研究。(3)行為化和生態(tài)化。20世紀60年代行為科學的出現(xiàn)及其隨后的大發(fā)展,讓地理決策和預測更符合實際情況,從而使地理學研究行為化;隨著全球問題的出現(xiàn),地理學研究又逐步形成生態(tài)化的趨勢。隨著科學技術的進步,地理學將是一門在理論化和數(shù)量化基礎上,進一步綜合化、生態(tài)化、社會化的理論與應用并舉的兩棲科學。并且針對以往的研究基礎,發(fā)展的優(yōu)勢與不足,現(xiàn)代地理學發(fā)展,應該打破長期以來形成的局面,有利于地理學與其他學科進行滲透、交叉,吸收各學科之長及新的理論與方法,從系統(tǒng)的角度研究人類對環(huán)境變化的影響、適應性、調(diào)控與改造,以及人地關系地域系統(tǒng)研究方法論等。在相互協(xié)作和滲透中,地理學還可以找出它的新的生長點。二、對自然地理系統(tǒng)的研究生態(tài)學是研究生物及環(huán)境間相互關系的科學,理論發(fā)展完備,應用性強。生態(tài)學在解決當代人類面臨的社會問題中,不僅在于它在理論和方法上的貢獻,還在于它喚醒和提高了人們的環(huán)境意識,在發(fā)展、推動可持續(xù)發(fā)展概念和理論方面起到了先驅(qū)和中堅作用。它把強有力的定量化理論、方法與對自然界和社會中廣泛分布的模式的認識結合起來,為科學和社會之間架起了一座橋梁。在此過程中生態(tài)學也超越了作為其起源的生物學范疇而成為研究生物、環(huán)境、資源及人類相互作用的基礎和應用基礎科學。地理學是具有悠久歷史的科學,以研究地理事物與環(huán)境因子的水平分布規(guī)律、區(qū)域差異及綜合性見長。而生態(tài)學則更強調(diào)垂直方向上的生物與環(huán)境關系的研究。運用生態(tài)學的觀點對自然地理系統(tǒng)進行研究,將地理與生態(tài)的水平與垂直方向的研究有機結合,將生態(tài)學豐富的理論與復雜的地理事物結合,將生態(tài)學的強有力的應用性特征與地理學的綜合性特征相結合,促進了對地球整體復雜系統(tǒng)、復雜問題、復雜現(xiàn)象的辨析與解決能力,且在生態(tài)學的滲透與融合中,地理學出現(xiàn)了大量的服務高水平生態(tài)系統(tǒng)管理的生長點,使地理學這一老學科煥發(fā)了生機與活力。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1.豐富了地理學科,地理學有了生態(tài)學研究方向。日本地理學家野間三郎曾指出現(xiàn)代地理學的根本轉(zhuǎn)折就是從形態(tài)化轉(zhuǎn)向生態(tài)化。以往地理學都是從地球表面的外部形態(tài)出發(fā),運用比較分析的方法進行研究,對人和環(huán)境的研究也都是從形態(tài)上尋找一一對應關系。而生態(tài)學原理即生態(tài)系統(tǒng)概念和物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的推廣,使地學工作者有了新的認識。把相互作用、相互聯(lián)系的人類生態(tài)地域體系作為研究對象,從人類和環(huán)境關系入手,以人類為研究主體進行研究,主要研究內(nèi)容有以下幾個方面:(1)物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的研究。(2)景觀生態(tài)序列的研究。(3)人工環(huán)境系統(tǒng)的研究。地理學的生態(tài)學研究方向是地理學發(fā)展的新方向,也是極具生命力的方向。2.運用生態(tài)學的基本原理和方法,研究各類生態(tài)系統(tǒng)的空間分布、結構、功能及演替等規(guī)律與地理環(huán)境之間的協(xié)調(diào)平衡機制,可為人類合理開發(fā)利用地理環(huán)境,提供信息依據(jù)。3.生態(tài)學促進了動物地理的發(fā)展。20世紀初至今,由于生態(tài)學的發(fā)展,各生態(tài)因子的提出及種群的研究,對動物分布的探討逐步轉(zhuǎn)向?qū)ι鷳B(tài)因素的分析、動物群的結構特點以及與自然環(huán)境相互關系的研究。把整個生物圈看做一個巨系統(tǒng)來研究,有利于綜合地理的發(fā)展。4.生物及其生境的調(diào)查和研究促進了自然地理的發(fā)展,并為地理學研究提供大量基礎資料。從生態(tài)學角度進行的大量的野外考察與基礎資料的收集、整理極大地促進了我國自然地理、動植物區(qū)系、植被、土壤、農(nóng)業(yè)、林業(yè)資源等方面的調(diào)查研究。5.地理學與環(huán)境學交叉,主要是利用生態(tài)學與空間分析的方法,研究當前在人類環(huán)境中出現(xiàn)的環(huán)境污染與生態(tài)破壞問題。吳傳鈞教授也提出中國的環(huán)境地理學,在我國的國土開發(fā)整治的實踐過程中,已經(jīng)成為我國地理學發(fā)展的一個新領域。三、“自然系統(tǒng)與人類的相互作用”的內(nèi)涵美國地理學家A·N·斯特拉勒和A·H·斯特拉勒(1973)在其合著的《環(huán)境地學——自然系統(tǒng)與人類的相互作用》一書中指出,“人類與自然系統(tǒng)的相互作用”主要表現(xiàn)為人類與自然地理過程的相互作用和人類與生物過程的相互作用。前者屬地球科學的內(nèi)容,后者屬生態(tài)科學的內(nèi)容。在這里,地球科學和生態(tài)科學相互支持、協(xié)同發(fā)展。1.生態(tài)科學發(fā)展的重要內(nèi)容(1)從學科產(chǎn)生看,生態(tài)學最初產(chǎn)生于廣義的地理學—博物學。洪堡創(chuàng)立的植物地理學,指出植物分類與氣候的關系,植物和環(huán)境的時空演化關系,可以稱得上是生態(tài)學的地理學基礎?？梢姷乩韺W是生態(tài)學的來源之一。(2)地理學的綜合性,使其為解決生態(tài)問題作出了巨大貢獻。長期以來地理學是一門研究全球自然、經(jīng)濟和人口的綜合科學,地理學積累了大量有關全球的自然條件、自然資源及其發(fā)展和經(jīng)濟利用程度、形式等方面的資料,科學地、系統(tǒng)地、成功地解決了許多生態(tài)問題。(3)應用先進地理科學技術,生態(tài)學得到空前發(fā)展。生態(tài)學者應用遙感技術部分替代實地觀測,獲得更準確的信息,使宏觀生態(tài)學得到長足發(fā)展。(4)以資源管理為核心,出現(xiàn)了許多生態(tài)學分支學科。社會生態(tài)學、經(jīng)濟生態(tài)學得到進一步重視,它的發(fā)展推出了城市生態(tài)學、全球生態(tài)學(生物圈生態(tài)學)等宏觀生態(tài)學新領域。2.景觀生態(tài)學在城市空間環(huán)境綜合整治中的應用(1)自然資源持續(xù)開發(fā)利用與管理。加強對地區(qū)自然資源系統(tǒng)的研究,即以地區(qū)為單元,綜合研究該地區(qū)的資源系統(tǒng)。為使自然資源利用取得最大的經(jīng)濟效益,地理學與社會生態(tài)學結合,即社會生態(tài)系統(tǒng)中的各類地生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)組合,保持平衡狀態(tài)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動。不同類型的地生態(tài)系統(tǒng)有不同的自然資源,對各類人為影響有不同的最大允許負荷,規(guī)定每一地生態(tài)系統(tǒng)使用和破壞自然資源應支付相應的費用,由此產(chǎn)生了生態(tài)經(jīng)濟學,從經(jīng)濟學和生態(tài)學的結合上,圍繞著人類經(jīng)濟活動與自然生態(tài)之間相互作用的關系,研究生態(tài)經(jīng)濟結構、功能、規(guī)律、平衡、生產(chǎn)力及生態(tài)經(jīng)濟效益,生態(tài)經(jīng)濟的宏觀管理和數(shù)學模型等內(nèi)容。由此遏制破壞生態(tài)系統(tǒng)的行為,促使自然資源在生態(tài)平衡的基礎上實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。目前普遍推出生態(tài)規(guī)劃,用生態(tài)系統(tǒng)的觀點合理布局農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)和工礦交通事業(yè),以及住宅、行政和文化設施等,建立能源、資源多級利用及循環(huán)再生的技術體系與無污染“綠色”生產(chǎn)與開發(fā)技術體系,提高能源資源利用效率與生產(chǎn)效率,保證自然資源持續(xù)利用與管理。(2)國土整治與防災抗災。在宏觀尺度上對土地資源進行空間配置,實現(xiàn)土地的可持續(xù)利用,是現(xiàn)代地理學與生態(tài)學服務社會的重要方面。從不同尺度上建立模型探討土地利用變化與規(guī)劃,從而防治土地退化。即在不同等級結構與尺度下研究生態(tài)格局與過程,尤其突出了空間結構與生態(tài)過程在多個尺度上的相互作用,景觀生態(tài)學發(fā)展起來。運用景觀生態(tài)學原理探討流域土地利用、土壤侵蝕、土地沙漠化等問題,對于指導區(qū)域可持續(xù)發(fā)展和生物多樣性保護有重要意義。此外,運用地理學的先進技術,對不同區(qū)域進行生態(tài)監(jiān)測,通過模型模擬技術,預測預報異常氣候和其他自然災害的發(fā)生?，F(xiàn)代地理學和生態(tài)學對此作出了很大的貢獻。(3)城市規(guī)劃與建設生態(tài)城市。城市規(guī)劃作為宏觀指導和協(xié)調(diào)部門利益、優(yōu)化城市土地資源配置、合理組織城市空間環(huán)境的重要戰(zhàn)略部署,必須要具備生態(tài)觀。城市生態(tài)系統(tǒng)是一個自然、經(jīng)濟與社會復合的人工生態(tài)系統(tǒng),從生態(tài)學的角度用綜合生態(tài)方法來研究城市問題和城市生態(tài)系統(tǒng),即在城市規(guī)劃理論中,體現(xiàn)生態(tài)城市的要求。以持續(xù)發(fā)展為目標、以生態(tài)學為基礎、以人與自然和諧為核心、應用生態(tài)工程、環(huán)境工程、系統(tǒng)工程等現(xiàn)代科學與技術,綜合協(xié)調(diào)城市及其所在區(qū)域的社會、經(jīng)濟、自然復合生態(tài)系統(tǒng),以促成健康、高效、文明、舒適、可持續(xù)的人居環(huán)境。(4)人地關系地域系統(tǒng)研究。生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)平衡及反饋機制是維持人地環(huán)境系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的前提,這種穩(wěn)定性必須通過構成環(huán)境各組分與物種間的相互制約關系和反饋機制來實現(xiàn)。地理學與生態(tài)學相互融合研究人地關系地域系統(tǒng)——人居環(huán)境。運用環(huán)境生態(tài)學原理,解決環(huán)境污染和生態(tài)破壞這兩類環(huán)境問題。運用生態(tài)系統(tǒng)的生物共生和物質(zhì)多級傳遞循環(huán)、再生原理,結合系統(tǒng)工程方法和多學科的現(xiàn)代科技成就,根據(jù)當?shù)丨h(huán)境和資源狀況,優(yōu)化組合住區(qū)的功能結構,形成高效、和諧、自養(yǎng)自凈、無廢無污、生活舒適、文明延續(xù)的理想居住模式,生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。生態(tài)美學是生態(tài)住宅不可或缺的靈魂,把生態(tài)學理論和生態(tài)價值觀引入美學領域,根據(jù)實際環(huán)境進行設計定位,確保田野、青山、綠水、動物、植物、氣候、特色資源等各種審美元素的綜合利用,真正做到既有地方風格的生態(tài)人居環(huán)境,又有超前的環(huán)境藝術審美特色。(5)環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)管理。地理環(huán)境的反饋機制是經(jīng)過長期進化適應才形成的,通過生態(tài)預測建立數(shù)學模型,及根據(jù)植被和土壤特征的指示性,可預測環(huán)境變化帶來的生態(tài)后果。以生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力與生態(tài)經(jīng)濟理論為依據(jù)管理生態(tài)系統(tǒng),從復合生態(tài)系統(tǒng)的觀點出發(fā),研究各亞系統(tǒng)間縱橫交錯的相互關系及其間物質(zhì)、能量、信息的變動規(guī)律,研究其效益、風險和機會之間的動態(tài)關系,維持生態(tài)平衡。由此,新興學科景觀生態(tài)學、環(huán)境生態(tài)學、污染生態(tài)學、恢復生態(tài)學,相互交融、共同作用,闡明了解決環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)問題的途徑。其中景觀生態(tài)設計通過調(diào)整系統(tǒng)的結構或輸入、輸出而使共生系統(tǒng)內(nèi)部及其與外部環(huán)境之間的矛盾得到協(xié)調(diào)。(6)全球變化研究。全球變化是地球整體行為的結果,涉及地球系統(tǒng)各圈層的相互作用。由于人類活動范圍的日益擴大,使自然形成的物質(zhì)大循環(huán)和能量變換受到干擾,影響到生物圈及生態(tài)系統(tǒng)正常的物質(zhì)循環(huán)代謝。此外,大氣酸化、溫室效應影響到全球氣候變化,進而危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。全球生態(tài)學科的出現(xiàn),與社會生態(tài)學相互協(xié)作,開展不同區(qū)域尺度的陸地表層地理過程和格局變化的研究,系統(tǒng)分析生物圈的功能和動態(tài),研究社會活動的生態(tài)最優(yōu)化機制,為解決全球范圍的生態(tài)問題提供了依據(jù)。(7)旅游規(guī)劃應用?；谏鷳B(tài)學的相互關聯(lián)思想,運用地理學的區(qū)劃方法,并綜合在旅游規(guī)劃實踐之中,是旅游規(guī)劃理論與實踐值得深入研究的一個方面。景觀生態(tài)學是在生態(tài)學和地理學結合下產(chǎn)生的,包含了生態(tài)學的思想和原則,同時重視景觀時空特色,在規(guī)劃中引入景觀生態(tài)學原理,結合生態(tài)因素,可以使其功能更好實現(xiàn)。旅游生態(tài)系統(tǒng)是一種非獨立性的景觀生態(tài)系統(tǒng)?；诰坝^生態(tài)學的旅游規(guī)劃在其開發(fā)范式中把保護思想融入開發(fā)理念之中,而旅游地景觀生態(tài)規(guī)劃則是基于旅游開發(fā)與環(huán)境保護關系之上的一種規(guī)劃,在景觀水平層次上對旅游地的旅游景觀、環(huán)境景觀等所進行的一種規(guī)劃,對提高區(qū)域整體生態(tài)環(huán)境、改善區(qū)域旅游環(huán)境和維持區(qū)域旅游可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。綜上,生態(tài)學與地理學的完美的協(xié)同進步,主要是源于以下幾個方面的影響:第一,