現代地理學的演變與生態(tài)學的發(fā)展

現代地理學的演變與生態(tài)學的發(fā)展

現代地理學是研究地球自然現象、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)化經濟結構、合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、促進地區(qū)協調發(fā)展等領域取得顯著成績。目前,地理科學研究的項目數、經費數以及地理學為國民經濟發(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、現代地理學的現狀及特點1.現代法學的發(fā)展趨勢現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,是現代科學技術革命的產物,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、經濟發(fā)展、生產力布局等社會經濟發(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、獲取第一手數據的能力有待提高。(4)現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象。2.和世界的地理研究(1)強調地理學的統(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,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代地理學的根本轉折就是從形態(tài)化轉向生態(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,主要研究內容有以下幾個方面:(1)物質循環(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)境之間的協調平衡機制,可為人類合理開發(fā)利用地理環(huán)境,提供信息依據。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向對生態(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、農業(yè)、林業(yè)資源等方面的調查研究。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容,后者屬生態(tài)科學的內容。在這里,地球科學和生態(tài)科學相互支持、協同發(fā)展。1.生態(tài)科學發(fā)展的重要內容(1)從學科產生看,生態(tài)學最初產生于廣義的地理學—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。可見地理學是生態(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,出現了許多生態(tài)學分支學科。社會生態(tài)學、經濟生態(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)協調組合,保持平衡狀態(tài)的物質循環(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,由此產生了生態(tài)經濟學,從經濟學和生態(tài)學的結合上,圍繞著人類經濟活動與自然生態(tài)之間相互作用的關系,研究生態(tài)經濟結構、功能、規(guī)律、平衡、生產力及生態(tài)經濟效益,生態(tài)經濟的宏觀管理和數學模型等內容。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、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”生產與開發(fā)技術體系,提高能源資源利用效率與生產效率,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,實現土地的可持續(xù)利用,是現代地理學與生態(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調部門利益、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)工程等現代科學與技術,綜合協調城市及其所在區(qū)域的社會、經濟、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。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代科技成就,根據當地環(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)境的反饋機制是經過長期進化適應才形成的,通過生態(tài)預測建立數學模型,及根據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)的自我調節(jié)能力與生態(tài)經濟理論為依據管理生態(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、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)設計通過調整系統(tǒng)的結構或輸入、輸出而使共生系統(tǒng)內部及其與外部環(huán)境之間的矛盾得到協調。(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,進而危害農業(yè)生產和生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。全球生態(tài)學科的出現,與社會生態(tài)學相互協作,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。(7)旅游規(guī)劃應用。基于生態(tài)學的相互關聯思想,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。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)展都具有重要的現實意義。綜上,生態(tài)學與地理學的完美的協同進步,主要是源于以下幾個方面的影響:第一,