提要： 自有人類文明史以來，一切文明的共同基礎是生態文明。這一基本觀點是貫穿全書的中心思想。生態要素、生態系統、生態循環及生態平衡等都是人類社會賴以進化的根基，在社會生產力中具有重要的地位與作用。盡管在我國古代文獻上沒有出現“生態”這個詞匯，但是浩瀚的考古史料證明，中華文明史是一部不斷認知生態原理的歷史。國外古代生態思想，與中國古代生態思想相比，既有共同之處，又有區別。
首先，國外古代生態思想，是以西方的古希臘哲學界為代表的自然有機論、大宇宙與小宇宙論以及天人感應論為標志。這些思想大多反映在哲學家的書本里。而中國古代生態思想則與平民的生存、生產與生活實踐緊密聯系。其次，中國古代生態思想的歷史淵源長于國外。例如，最新考古資料證明，系統體現中國古代城市建筑生態風格的考古發掘實物已有8 000多年歷史，而國外這方面的考古實物、史料要比中國晚得多。第三，中國的古代生態思想被系統、完整地繼承下來，直至今天仍然廣泛地影響著人們的生產、生活和文化藝術。現代生態理論產生于20世紀3O年代，是可持續發展戰略的基礎理論。實踐證明，只有遵循自然生態規律，才能實現人口、資源、環境和經濟社會的協調持續發展。
據考證，約在35億年前，地球上誕生了原始生命體。從那時起，逐漸演變出勃勃生機的地球生態系統。在300多萬年前，地球生物圈又發生一次“生態”革命，直立的古人類誕生了!從此，人類就依存生態，改造生態，與地球生態系統一起進化、生存、發展。在逐漸走向生態文明的自由王國的征途上，人類對生態的理念、行為有過重大失誤;在向大自然索取并繳納昂貴學費的同時，也積累了寶貴的經驗。由此可以毫不夸張地說：一部人類文明史也就是一部自然生態的演變史。
第一節 什么是生態
一、生態概念的提出
在生機盎然的大自然中，繁衍著無數的生物。既有各種各樣的高等植物和動物，又有無數肉眼看不見的微生物;既有高達幾十米的參天大樹，又有依附在地面的地衣、苔蘚;既有飛翔在云端的獵鷹，又有生活在地下的鼠類。尤其是浩瀚的大海，各種生物更是千姿百態，至今仍有許多未解之謎。大自然的這些植物、動物和微生物的分布，表面上看起來似乎雜亂無章，但實際上卻是井然有序，它們都遵循著生態規律，生存演化在適合于自己的特定環境中。
生物與環境因素的相互關系就是生態，研究這些關系的學科被稱為生態學。是誰最早探索生物與環境之間的生態關系?我們只能從考古發現與資料中去尋找答案。甘肅秦安大地灣遺址考古向世人宣告，有據可考的華夏文明已有8 000～10 000多年的歷史。秦安大地灣遺址考古史料證明，8 000多年前我們的先民們就創造了文字，有了旱作農業文明，建設了令當代人都贊嘆不已的人居生態，繪出了盤古開天多彩的畫面，制造出世界上最早的彩陶，建筑了人類“原始會堂”，設計出“城鎮化”的建筑群等。這些考古證據說明，中華民族的祖先們是生態理念的最早實踐者。
從生態學科理論演化的角度，德國動物學家海克爾于1865年提出生態這個詞。他認為動物對于無機和有機環境所具有的關系就叫做生態。1895年植物生態學創始人瓦爾明奠定了植物生態學的基礎。1935年英國生態學家坦斯利提出生態系統的概念，即：有機體必然與它們的環境形成一個自然生態系統。許多科學家雖然沒有使用生態或生態系統這個詞，但都從不同角度為這一學科的發展做了大量的研究工作，并且取得了相當多的成果。這里就不——贅述。
二、生態概念的內涵
生物系統與環境系統構成的結構與功能單元稱作生態系統。生物系統包括植物、動物、微生物;環境系統包括有機環境與無機環境。有機環境包括有生命的有機體、死亡的生物個體以及有機質等。從宏觀上看，環境也包括星際環境，如太陽系中的引力，特別是地球、月亮和太陽之間的星際關系。隨著當代科學技術的發展和環境問題的出現，生態學正在向分子生態學的領域擴展。
生態科學借用了經濟學的概念，把能進行光合作用的綠色植物和藍色、綠色藻類叫做生產者，把所有動物叫做消費者，把微生物叫做分解者。所有的生物之間以及生物與環境之間，通過這種能量和營養關系構成了一個整體，由此形成了一個無限循環的自然物質的合成與分解過程。
從生態學分類上看，還包括下述生態學科：
1.種群生態
單一物種與周圍環境形成的關系叫做種群生態。一般說來，自然界里這種只有一個種群生存的自然地域較少存在。而在人工生態系統中，以技術的力量實施人工控制，力圖選育單一種群優勢的情況卻比比皆是。例如，大面積單一品種農作物種群的農田生態，或者某些完全由人工控制的示范農田生態，其中只有一種作物生長，主要是為了經濟產量或為了某種科學目的的試驗。
2.群落生態
由多個種群共聚形成的生態單元叫做群落生態。自然界中的多種群生態是普遍存在的形式。在人工生態中，為了達到社會、經濟等優化目標，經常利用表1-1中的種群關系，以便配置多種群的生物群落。例如農業中的多種作物之間的立體配置是典型的農業生態群落。
3.系統生態
自然群落由不同種類的生物種群構成，它們與特定的地理環境條件相結合，構成生態系統。例如，森林群落是由各種不同種的喬木、灌木、草本植物，以及各種動物組成。由于生物種類繁多，群落形成了一個較獨立的能量和營養循環單位。但在兩個相互獨立的群落之間，仍然有著能量和物質交換關系。例如，森林與草原群落之間，陸地群落和海洋群落之間也有物質、能量的交流關系，等等。
4.微生物生態
自然界中廣泛存在著由多個微生物種群構成的“微生態系”、微生物群落和由某一優勢微生物種群自我控制的生態關系。
5.環境要素之間的相互關系——環境生態
例如，氣候中的光照、熱量、積溫、降水之間，以及土壤中有機質、土壤通透性、土壤團粒結構與其含水量等要素之間的關系，對植物生長有著直接重大的影響。所以，研究生態不能不研究環境要素之間的相互關系。在水循環方面尤為典型。海洋控制著全球水的大循環，陸地上的地表水、地下水與土壤含水的下滲水構成水的中循環和無數的小循環。這些中小循環又參與到海洋-陸地之間的大循環。在循環過程中，動力來自于太陽能和星際之間的引力。一般地講，創造良好的環境要素組合必須依靠環境工程、生物技術的相互結合。例如，使用有機肥、菌肥，冬季的溫室大棚，高寒地區的塑料薄膜覆蓋，滴灌、噴灌工程，水利工程等，都屬于調節、改善土壤與小氣候環境條件，以利于農業的高產、優質。
6.人類與生態的關系——人類生態
研究人類與環境相互關系的學科是人類生態學。該學科主要研究人的吃、穿、居和行等活動與環境的相互關系。凡是有人類聚居的地方，都是自然-社會-經濟的復合結構功能體。這種復合關系是以人類為主體的生態系統。要根本改造和優化環境條件，必須實施大型生態建設工程。例如，2 200多年前的都江堰水利工程，至今仍然發揮顯著的經濟效益、社會效益和生態效益。
從學科分類講，自然界還存在著人工生態系統、生態經濟系統、環境工程系統、生態工程系統等，由于分布在本書相關內容中，這里不作具體介紹。
三、種群生態關系的模擬例證
表1-1以兩個種群的相互關系為例,列舉出兩個種群間的生態關系。表中的符號“O”表示中性，既無利也無害;“+”號表示有利，“-”表示有害或抑制。
表1-1中的第一種關系表示兩個種群的中性關系。第二、三種關系的實質是生物種群之間對資源環境的競爭關系。當資源有限制時，種群之間對環境資源尤為敏感，相互之間表現為競爭和抑制。第四種關系，由于資源與環境的限制，或者兩個種群之間有一個是弱勢種群，因而受到抑制。第五種生態關系表示寄生植物或寄生動物對于被寄生者的關系。第六種是指大型肉食動物捕食草食動物或捕食小型肉食動物。例如，貓捕食老鼠，獅子捕食羚羊等。第七種關系，兩個種群生活在同一生態空間，對一方無害，對另一方有利.例如，固氮菌與豆科作物、豆科作物(如大豆)與其他作物(如玉米)之間，固氮菌與豆科作物共生互利，大豆根瘤菌固氮有利于玉米生長發育，當它們分離后，則互相可以獨立生存。第八種關系，例如，豺與更大型的肉食動物的關系，當獅子捕獵時，它總是跟隨其后，以便從中不勞而獲。但獅子與豺之間的這種生態關系，不是必然存在的。第九種是人們最熟悉的互利共生關系，也是運用最多的生態關系。例如，螞蟻和蚜蟲，螞蟻食用蚜蟲分泌的略帶甜味的液體。冬季，螞蟻把蚜蟲叼到自己的洞穴避寒，待來年再把其帶回春暖花開的地面。所以，消滅蚜蟲不止噴灑農藥這一種途徑，切斷螞蟻與蚜蟲的生態關系或許更有效。
表1-1只是列出一些最簡單的和最常見的兩個種群之間的生態關系。大千世界，生態關系相互交錯，千絲萬縷，極為復雜。但僅僅這9種關系也足以說明，生態關系是人類建設自己美好家園必須遵守的客觀規律。不論哪一種關系，都可以應用到產業發展的實踐中。例如，利用種群間的相克關系進行生物防治，減少化學藥物的使用量，可達到生態治理的多贏目標;運用相生關系進行生物固氮或生物肥料的生產，進行農業資源的綜合利用，則可達到經濟、社會和生態的多效益目標。
四、生態要素及其地位
不論是植物、動物，還是微生物，抑或是光、熱、水、土、氣等各種環境因子，它們在維持自然生態平衡和促進人類社會的可持續發展中，其意義都很重大。為了保持生物多樣性，必須保持環境的多樣性，這樣才有利于生態關系的良性化。此外，各種生物還有著重要的科研、經濟、產業和社會意義。例如，只有發展動物飼養業，才能發展動物加工等多樣化的產業;只有維護生物多樣性，才有利于實現可持續發展的戰略目標。
生態要素是社會生產力的物質基礎。例如，具有自然生產力的土地是農業不可替代的基本生產資料。生態生產力可分為生物生產力和環境生產力以及生態系統生產力。說生態具有生產力，實際上是指生物與環境的有機組合才具有更強大的生產力。生物生產力的實質是生物的生命活力與環境諸要素優化配置的合力。在完全自然條件下，經過長時間的自然選擇，一定的生物要素、環境要素以及生物與環境諸要素之間的自然組合，是最優的生態組合與配置。例如，產量最高、品質最優的茶葉必然生長在酸性土壤，并且有云霧繚繞、濕潤涼爽的自然環境與之相配合，再加上科學管理，才能達到生態、經濟與社會效益相統一的目標。生態要素的類別見圖1-1。
優質、優價是一條盡人皆知的農業經濟原理，但如果農作物種植在不適宜的生態系統中，即使有好的品種也生產不出高品質的農產品，達不到高收益的經濟目標。從這個意義上講，生態規律是第一性的，經濟規律是第二性的。實現可持續發展必須十分注意這一點，即必須同時調控好生物與環境之間的自然再生產與社會再生產。環境是不可替代的生產力要素，它具體表現為土壤的肥力(自然與經濟肥力)、氣候的適宜性(自然的與經濟控制的)、水資源的供給(自然降雨與經濟灌溉)和地理位置等。所有這些，都包含自然和經濟兩個方面的生產力要素在內。
第二節 中國古代的生態思想
中國古代的生態思想源遠流長，既有浩如煙海的文字記載，也有豐富的實物佐證，許多精華部分一直繼承、發揚光大至今。追尋我國古代生態思想的源頭，理清其歷史沿革的來龍去脈，應當從有文字記載的久遠時代開始。這不僅有利于當代生態科學的理論升華及其在實踐中的應用，而且對于生態思想的古為今用，豐富我國的生態文明內涵，有著重要的現實意義。
一、中國古代生態思想的緣起
人類之初，本與自然界渾然一體，完全依賴自然生產力生活。由于沒有能力抗衡種種影響人類生活的自然現象，因而產生了對生命體和自然環境的敬畏。考古發掘表明，在漫長的蒙昧時期，人類以圖騰等形式表達對自然現象的崇拜和畏懼。這是人類最早產生的生態文化現象。
1.對動物圖騰崇拜是人類最早的生態思想萌芽
遠古時代，先民們把某種動物作為圖騰崇拜，產生了最早的圖騰神。例如，我國傳說中的“黃帝族以熊為圖騰”;“夏族以魚為圖騰”;“商族以玄鳥為圖騰”;半坡母系氏族公社實行以魚為象征的生殖器崇拜，并舉行“魚祭”。我國古代圖騰崇拜非常普遍，崇拜的動物很多。有些少數民族至今仍有動物崇拜的現象。
中國古代的先民們，一方面崇拜大自然，依靠大自然提供食物和避風遮雨的場所等最基本的生存條件;另一方面又懼怕大自然，因為人們經常遭受兇猛動物的侵害，也抵御不了水、火、雷、電等自然災害的威脅，便以崇拜圖騰的方式乞求大自然的恩賜與保護。在長期的進化中，人們逐漸積累了順應自然的理性認知，這就是遠古時期人與自然界保持和諧、一致的生態思想萌芽。
2.對自然環境現象的圖騰崇拜是又一種早期生態思想萌芽
如果說對動植物的自然崇拜，是源于自然生長發育的動植物提供給人類以衣食之源，從而對其產生圖騰崇拜的話，那么把天、地、日、月、星、雷、雨、風、云、水、火、山等自然物尊奉為神，是由于古人類對自然環境運動現象無法從科學上進行解釋，從而對自然現象產生原始感性經驗，即把自然當作神加以崇拜，并以某種頂禮膜拜的儀式寄托人類的某種愿望;同時，也把自身看做是順自然神意而生，受天地之命而降。
其實，在世界各個民族的自然觀上，曾普遍存在自然崇拜現象。古代人類無論是狩獵和采集，還是農耕和牧畜，天時地利具有決定性作用。由此看來，這種自然文化現象就是“天地人”協調的生態哲學思想萌芽，即人、動植物都是自然所生;大自然就是天、地、日、月、星、雷、雨、風、云、水、火、山、石等。
從積極的方面看，是人們已意識到這些生物和自然現象對人類有重要意義。為了生存，對自然界既要依附、順從、和諧，又要斗爭和保護。這不僅表現為一種信仰，也是人們對待生活的一種態度，對當時保護生命和自然發揮了重要作用。這種人類最早的生態思想和實踐，它的精華部分已經融人中華文化，并成為一種傳統觀念傳承至今，為后人所遵從。
3.中國古代生態思想源于農耕文明
如果在舊石器的采集、狩獵期形成了生態思想萌芽的話，那么從新石器時代以來就進入了農耕文明，而農耕文明則促使生態思想由萌芽走向人類生態學思想的逐步形成。
種植業的產生，標志著人類從蒙昧時代進入了古代文明時期。源于黃河流域的中華文明是農業文明發展的顯著標志。它意味著人類從自然文化時代過渡到人文化時代。自然文化的所有領域，即無論是物質生產——采集和狩獵，或人口生產——“但知其母，不知其父”的“雜婚”形式，還是消費生活和精神生活，都是自然而然的，是和自然界渾然一體的，甚至美(裝飾品和雕刻)也表現了自然主義的特色。農耕文明卻不同，與自然文化相比，是重人倫和人事的，是一種人文化，是人用文字記載的文明。
中華民族歷來崇尚“天地人和”、“陰陽調和”與“天人合一”的觀念，并且把熱愛土地和保護自然融人了這些觀念中。在實踐上，創造并總結了一整套提高耕作技術的豐富經驗，如種植制度上的輪作復種和間作套種，耕作制度上深耕細作和水、旱耕作的技術，以及栽培制度上的中耕除草和加強田間管理等。早在上古舜帝時，就設有管理自然的虞官伯益。到先秦時代已設有山虞、澤虞、川衡、林衡，并制定實施環境保護規定。如《禮記·月令》根據保護生物資源及生產的需要，曾提出過各季、各月環境與生態保護的具體規定，《呂氏春秋》中提出的“四時之禁”，《淮南子·主術訓》中有關保護生物資源的“先王之法”，對促進農業發展和保護生態都起到了良好的作用。
“上因天時，下盡地財，中用人力，是以群生遂長，五谷蕃殖”(《淮南子·主術訓》)。縱觀中外歷史，凡是延續至今的古老文明都是以農耕文明為基礎的;凡是強調對自然資源休養生息的民族，其古代文明也都延續至今;越是不斷更新自然力的文明，就越是能持續繁衍不息。我國許多農田已開墾耕作了上萬年，至今仍然豐產豐收，就是最有力的佐證!
4.缺少生態理性是諸多古文明消亡的根本原因
在人類歷史上，有些曾輝煌一時的古文明消亡了，他們作為歷史陳跡被淹沒在沙海之中，沉埋在黃土之下，或被浩瀚的海洋所吞噬，只是在考古發掘中人們才知道其昔日的光輝。歷史學家在研究這些古文明毀滅時，揭示了其中的根本原因，就是嚴重破壞森林和其他綠色植被，過度使用土地，以致生態的惡化使無際的沃野變為荒漠的土地，失去支持生命因素的能力。
這種歷史現象發人深?。涸绞枪爬系奈拿?，其古老的主人越是認為自然資源取之不盡，用之不竭，就越是拼命從大自然中索取。換句話說，越是一開始擁有良好生態與環境條件的部落或民族，就越是易于逆生態規律而行。一個國家、一個民族的歷史越是悠久，對自然的開發和利用就往往越是深化而廣泛，從而對生態與環境的破壞也就愈加嚴重。以至生態學家和歷史學家共同用這樣一句話來勾畫他們的歷史：“文明人跨越過地球表面，在他們的足跡所過之處留下一片荒漠。”一旦生態與環境迅速惡化，人類文明也就隨之衰落了。
人類的文明源于農業，但農業并不僅僅就是耕地和糧食，它必須有一個“土壤-農作物-林木-草植被-水體-水生物”相互支撐的基本生存體系。而一個“農業-工業-商業-文化-科技-教育”相互促進的人文環境，一個尊重生態、熱愛自然的人類思想意境和一個良性循環的自然-經濟-社會大系統的穩態進化，才能形成現代生態文明。不管信息時代的知識經濟如何發展，也不管無土栽培技術怎樣先進，在沒有營養元素的支撐層中是種不出莊稼的，在沒有水源的地方是永遠生長不了魚類的。
二、“天地人合一”的生態觀
中國古代“天地人合一”思想，對生態學理論的形成具有重大意義。中國古老的農耕文明與天地人合一思想和由此衍生出的生態文明有著緊密的內在聯系。
1.“天地人合一”是古代生態系統思想的萌芽
我們尚不能斷定中國古代已經有了生態系統的思想。但從哲學意義上看，“天地人合一”是一種生態系統的思想萌芽卻是沒有太多爭議的。這是由于“天地人”思想具有客觀性、整體性、統一性與和諧性的特點，而這些特點是建立在樸素的系統哲學基礎上的。早在3 000多年前，中國古代哲學家就提出了“天地人合一”的思想，其基本點是人與自然統一。既然天地代表大自然，人與其他生物又是自然所生，這就形成了人、生物和環境等自然現象相互統一的整體。這個整體就是大生態觀或者叫做樸素的生態系統思想。
2。“天地人合一”是人與自然和諧的人生態思想
“天地人合一”是一種宏觀戰略思想，因而也屬于大生態思想的萌芽。《周易·乾卦》：“夫大人者，與天地合其德，與日月合其明，與四時合其序，與鬼神合其兇，先天而弗違，后天而奉天時。”就是說，在天地人的關系中強調按自然規律辦事，順應自然，謀求天地人的和諧。也就是“天地變化，圣人效之”，“與天地相似，故不違”。當然，人不是消極地順應自然，而是在遵從自然規律的條件下采取積極的態度：“天行健，君子以自強不息。”(《周易·象傳上乾》)從周代起，經先秦至明清，歷經3 000多年，這種“天地人合一”的思想為大多數哲人所宣揚、解釋和發展，成為代表中國哲學基調的思想，并在發展中又不斷豐富和完善。“天地人合一”思想具有宏觀、整體與和諧的內質，這與生態思想的哲學辨識是統一的。所以，“天地人合一”思想一向為古代歷代王朝的統治者及其文武戰略家所青睞。
儒家對于“天地人合一”思想的發展做出了極重要的貢獻。相傳孔子作《易傳》，在《說卦傳》中說：“昔者圣人之作易也，將以順性命之理。是以，立天之道，曰陰陽;立地之道，曰柔剛;立人之道，曰仁義。”《易傳》以天地人“三才”之理作為自然法則，建立有條理的世界體系。孟子以“誠”這一概念闡述天人關系，他說：“誠身有道，不明乎善，不誠其身矣。是故誠者，天之道也;思誠者，人之道也。”(《孟子·離婁上》)他以“誠”作為天人合一理論的指向?！吨杏埂钒?ldquo;誠”視為天的本性，是天地萬物存在的根本：“誠者物之始也，不誠無物”，從而要求人以“誠”這一道德修養達到“天地人合一”。
漢代董仲舒認為，“天地人”三者處于不同的位置，有不同的作用，但它們是“合而為一”的。他說：“事物各順于名，名各順于天。天人之際，合而為一。”(《春秋繁露·深察名號》)他又說：“天地人萬物之本也。天生之，地養之，人成之。天生之以孝悌，地養之以衣食，人成之以禮樂。三者相為手足，不可一無也。”(《春秋繁露·立之神》)
我國古代這些論述“天地人合一”思想的例證，可歸納為一點，即把自然界、人和萬物看做是統一的整體，可以說這是大生態思想的萌芽。
3。“天地人合一”的人類生態學思想
天地人合一思想還有另外一層重要涵義，即人本思想。從生態學觀點看，這是典型的人類生態學觀點。人類生態學是研究人的吃、穿、住過程與環境的相互關系的生態科學的分支。在中國古代社會，發展生產力主要是以解決吃、穿、住為主，可見當時的人本思想與人類生態學的研究內容是不謀而合的?？鬃訉?ldquo;天”的解釋就是立足于人的產生。他說，天何言哉?四時行焉，百物生焉。他把天和時間聯系起來，世間萬物皆“天”所生，天是指自然界。可見“天地人合一”有比較深刻的人類生態思想的萌芽，即人是天地生成的，人與天的關系是個別與一般、部分與整體的關系，人與萬物既然都是天地所生，他們是共生共處的關系，當然應該和睦相處。
道家也提出了“天人一體”的人本生態思想。老子說：“有物混成，先天地生，吾不知其名，故強字之曰道。道大，天大，地大，人亦大。”“人法地，地法天，天法道，道法自然。”(《道德經》，第25章)這種“道法自然”的思想，強調人來自于自然，是自然的一部分，人與自然和諧統一是以人為主的。道家承認人與自然和諧統一，同時以人為本，但不承認主宰者：“萬物歸焉而弗知主，則恒無名也，可名曰大。”(《道德經》，第34章)莊子對天也做了精辟的解釋，他說：“天地與我并存，萬物與我為一。”(《莊子·秋水》)也就是說，天就是自然，人是自然所生，但人能變天然的東西為人為的東西，兩者是統一的。也就是說，人與自然萬物的關系，人是主動的一面，“樂”與“不樂”，就看人與自然采取“和”還是“不和”的態度。莊子強調天就是自然的東西，人變自然物為人造物，以便為人服務。事實上，也正是這種人本生態思想道出了人與自然的區別，即人能把自然的東西變為人為的東西。
三、尊重生命與熱愛自然的生態倫理思想
一些國外思想家十分推崇中國古代生態倫理思想。法國思想家施韋茲在他創立尊重生命倫理學的著作中，多次提及中國思想家老子、孔子、孟子、莊子、墨子等人，說在他們的思想中，人和動物的問題早就具有重要的地位，在哲學原則上確定了人對動物的義務和責任，說他們是深刻而富有活力的生態哲學思想的創立者和宣告者。
1.中國古代生態倫理思想的價值
國際環境倫理學學會主席、美國哲學家羅爾斯頓指出，東方傳統文化思想對倫理學的哲學基礎突破會有所幫助。東方的倫理不是以人類為中心的，它不鼓勵剝削資源。他們懂得，要給予所有事物的完整性，而不去剝奪個體在宇宙中的特殊意義，懂得如何把生命的科學和生命的神圣統一起來。西方現代思想家所尋找的尊重生態的倫理學突破口正是中國古代的天地人合一思想。儒家天地人合一的思想發展到宋代，更趨成熟。他們在繼承先前儒家思想的同時，吸收了墨家的“兼愛”，莊子“泛愛萬物，天地一體”的思想，進一步發展了“天地人合一”思想，并且主張人與自然平等。就是說，在人與自然平等的基礎上，提倡人們愛護其他一切自然物和人造物。程朱(程顥、程頤、朱熹)學派的“天地人合一”哲學特別是程顥提出“仁者以天地萬物為一體”的思想，具有重要的生態倫理學價值。
中國古代思想家尊重生命的思想具有普遍性和連續性，并為大多數后來的思想家所繼承和發展。“天道生生”是中國古代哲學中與“天地人合一”并列的深湛的思想。“天道”是自然界的變化過程和規律;“生生”指產生、出生，一切事物生生不已。我國古代思想家認為，自然界的一切事物的產生和發展是遵循一定的規律的，自然界生物生生不息，既是自然之“道”，又是自然之“德”。
老子哲學認為，“道”是宇宙的本源，它先于天地存在，即“先天地生”(《老子》第42章)，并以它自身的本性為原則產生萬物。這里，“道”作為宇宙的本體，它產生原始混沌之氣，氣分裂為陰陽(生天地)，天地產生萬物。這是道家世界觀的總觀點。儒家哲學也是主張“天道生生”的?！吨芤状髠鳌返淖罨镜乃枷胗卸阂皇?ldquo;生生之謂易”;二是“天地之大德曰生”(《周易·系辭上》)。意思是說，世界萬物生而又生，生生不息，這就是“易”，即“日新之謂盛德，生生之謂易”。而且，“圣人之情見乎辭，天地之大德曰生”。這是對生態倫理哲學思想的深刻闡述。
2.生生不息的生態循環思想
程顥把“天理”作為他的哲學的最高范疇。他說“天只以生為道”，天理即“生”，“生”是宇宙的本體。也就是說，在生生不息的天道之下，產生天地萬物，人是天地萬物之一。人明白這個道理才成為仁者，故“仁者以天地萬物為一體”(《河南程氏遺書》卷二上)。這里的生是運動的意思，世界萬物由于運動而不斷生出;或者把生理解為循環，天地萬物都在運動中循環，在循環中進化，這是宇宙的本體，即基本規律;人是這生生不息運動中的一員。
明朝的王陽明對此也作過論證，他說：風，雨，露，雷，日，月，星，辰，禽，獸，草，木，山，川，土，石，與人原只一體。他的學生問人與禽獸草木“何謂之同體”?他說：“如此，便是一氣流通的，如何與它間隔得。”認為人只是宇宙中的一員，人與天地萬物一體，是伙伴關系，充塞于天地之間的氣構成人與萬物的形體，統帥氣的變化的本性也就是人與萬物的本性。這是哲學向生態倫理學的過渡，從“天地人合一”得出生態倫理的結論。可見，中國古代哲學“天地人合一”思想有別于西方的入主宰和統治自然的思想，這更符合現代生態倫理學精神，它對于生態倫理學的發展具有重要意義。
3.重視資源永續利用的生態更新思想
儒家學者在說“仁”時，把道德范疇擴展到自然界。這就是由“仁民”到“愛物”。例如，曾子引述孔子的話說：“樹木以時伐焉，禽獸以時殺焉。”孔子說：“斷一樹，殺一獸，不以其時，非孝也。”(《禮記·祭義》)我國夏代制定的古訓：“春三月，山林不登斧斤，以成草木之長”;“川澤不入網罟，以成魚鱉之長”。孔子正是依據這一古訓，把倫理行為推廣到生物，認為不以其時伐樹，或不按規定打獵是不孝的行為，宣揚“國君春田不圍澤，大夫不掩群，士不取繞卵”(《禮記·曲禮》下)。這里把保護自然提到道德行為的高度，對于自然資源來說這是一種永續利用的觀點。
“禮”這一倫理范疇，也被推廣到尊重自然。“禮也者，合于天時，設于地財，順乎鬼神，合于人心，理萬物者也”(《禮記·禮器》)。這里的“禮”包括了天地人。荀子說：禮有三本，“天地者，生生之本也”;“先祖者，類之本也”;“君師者，治之本也”。“尊先祖而隆君師，是禮之三本也”(《荀子·禮論》)。他的“禮”的范圍包含天地人萬物，而且它是生生之本、類之本、治之本也。因而他說：不合時宜過早宰殺動物是不符合禮的?！犊鬃蛹Z》中有這樣一個故事，大意是：“季子”這個人在捕魚時，把小魚放生了?？鬃勇牶笳f：“季子真是道德完備呵。”這里把對待動物的行為被視為道德問題，強調捕魚時應捕捉大魚而放生小魚。這個包含資源永續利用思想的故事發生在2 000多年前。
儒學發展到漢朝董仲舒，就其生命哲學而言，可以說是完成了“仁”從“愛人”到“愛物”的轉變，用生態倫理學的話來說，道德關心從人的領域擴展到整個自然界。他說：“質于愛民，以下至鳥獸昆蟲莫不愛。”(《春秋繁露·仁義法》)把“仁”的范疇擴展到了鳥獸魚蟲，這是極為難得的。宋代以后倫理思想家，不僅把人類的倫理道德看成是人為的社會規范，而且還把其看成是宇宙的本體。他們對“仁”的論述，與先秦儒家相比，有重大發展，其中之一是把“仁”與整個宇宙的本質和原則相聯系，把“仁”直接解釋為“生”，即解釋為一種生命精神和生長之道。例如，朱熹在《仁說》中說，天地之心要使萬物生長化育。它賦予每一種生物以生的本質，從而生生不息。清代思想家戴震進一步提出“生生之德”就是仁。他說：“仁者，生生之德也……所以生生者，一人遂其生，推之而與天下共遂其生，仁也。”(《孟子字義疏正·仁義禮信》)即人人都能遂其生，不是只求人類遂其生，而是讓天下的萬物共生，便是“仁”。
中國古代思想家把“仁”等社會倫理擴展到人對自然現象與生物的倫理，也就是中國古代哲學與古代文化中的生態思想。這對現代生態學來說，仍然具有重要意義。
四、由對自然的道德規范到生態利用保護思想
生態規律本身不是保護生態的命令，從自然規律到保護生態，有一個轉化的環節，即二者之間有一座“橋”。例如，生態系統物質循環的規律轉變為人類社會的道德規范，需通過如下的形式實現。
·遵從生態學規律：維持生命活動、生態系統的物質必須循環，否則將毀滅生命。
·實行生態學評價：生態系統的物質循環對人和其他生命的生存具有不可替代的價值。
·道義前提：人類應當保護人自身和其他所有生命的生存。
由上述三個方面得出的結論是，人類必須維護生態系統的物質循環，禁止損害生態系統物質循環的行為。這里，“禁止損害生態系統物質循環的行為”，就是“從自然規律到保護生態”之間的“橋”;或者說，“生態倫理觀念”就是自然規律與生態保護之間的“橋”。由此對自然規律的樸素認識向生態保護與利用規范轉化。
1.老子從宇宙整體性觀點出發提出“道法自然”的生態利用思想
道法自然是老子哲學的主要觀點，“尊道貴德”是《老子》理論的核心。老子把“道”提升為對自然總規則的高度。他說的道大體上有三層意思：第一，它先于天地存在，“道者萬物之奧”，它作為天地萬物存在的根據，產生了天地萬物。第二，它是世界萬物運行的基本規律。“道常無為而無不為”。清代哲學家王夫之把它讀為：“道，常，無為，而無不為。”意思是說，道，自然無為，但世界上沒有任何一件事物不是它所為。唐代的李約，在《道德真經新注》把這一名句斷為：人以地為法則，以天為法則，以道為法則，便是以自然的本性為法則。這就是自然之“道”。第三，“道”是人類追求的最高境界。圣人之治就是按“無為”的原則，符合“天道自然本性”的原則，“為無為，則無不治”。按照這一原則，過順乎自然的生活，是人的最高德行。這就是王充所說：“故無為之為大矣。本不求功，故其功立;本不求名，故其名成。”
2.程朱學派從人與天地萬物是一體的角度提出生態保護思想
程顥認為，人與天地萬物是一體的，因而人對天地萬物要施以仁愛之德。他在《河南程氏遺書》中說，自然萬物是人的“四肢百體”，是人的“無機的身體”，怎么能不愛呢?朱熹認為，仁者是“天地萬物之心”，仁的基本內涵是“心之德”、“愛之理”。這里，“心之德”是從心上說，就人而言的;“愛之理”是從規律上說，就“天”而言的。“仁者，愛之理”，指“仁是體，愛是用”，“仁是根，愛是苗”。也就是說，仁愛是人心的根本德性，“在天地則盎然生物之心，在人則溫然愛人利物之心”(《朱文公文集》)。
明代的王陽明也是從“天地萬物一體”而提倡“仁民”、“愛物”的。他說：“大人之能以天地萬物為一體也，非意之也，其心之仁本若是，其與天地萬物而為一也。”就是說由于天地萬物是一體的，愛人就要愛物，包括愛惜有生命的鳥獸草木，也要愛惜沒有生命的瓦、石(《大學問》)。
3.儒家、道家從人-生物-環境相互統一上提出生態保護與利用思想
中國古代思想家們當然離不開從人的利益出發闡述“生態倫理”思想，因為生物和自然界對人是有價值的。這也體現出中國古代思想家的人類生態思想，開始把人獨立于自然界，即有了人本思想。儒家和道家都把愛的倫理原則，推廣到生物和自然界。把生物和非生物作為兩個范疇提出，而非生物則主要是指現代生態學中的環境。可見中國古代思想家從一開始就注意到了生態的本意，只是用中國古代特有的語言表達生態涵義。例如，把“混沌”世界尚未認知的規律稱作“道”。這里的“混沌”是指生命產生之前的自然界。這樣對生態概念的表達，較之2000年后的西方自然觀，更加富有理性。
道家提出“愛人利物之謂人”(《莊子·天地篇》)，把“愛人”和“利物”作為道德要求，并把兩者結合起來。用現代生態學語言表達，就是：人類既要利用生態資源，又要保持生態，更新自然資源，達到永續利用目標，這才是有道德的。
儒家提出“愛人及物”，“仁者，愛人之及物也”。“仁”是愛人，但五谷禽獸之類，皆可以養人，故“愛”育之。這是“仁民愛物”?？梢?，儒家、道家對待包括人在內的自然界的基本態度是：愛萬物，永續利用萬物，人天地萬物是一個有序的整體。這和現代的生態系統的基本原理有極為相似之處。
4.中國古代思想家的生態良性循環目標
中國古代思想家提出“與天地相參”。“參”的涵義為：天、地、人三者相互作用，兼利萬物。用當今術語解釋就是人與自然相輔相成，協調發展，和諧進化。“和諧”與“合作”是最早的良性循環目標。“和-合”是中國古代文化的精髓，亦是被各家各派所認同的普遍原則。無論是天地萬物的產生，還是人對自然、社會與人際關系，都與“和-合”相關，這兩個字的深刻涵義也被兩千多年來的中國先哲們的各個學派所接受。和與合，兩字最早見于甲骨文，表示和諧與合作。“和-合”對當代的發展思想仍然很有價值。
中國古代思想家孜孜不倦地宣傳人與自然萬物的生態協調思想，追求“和-合”的境界。 《周易》提出：保“合”太“和”，“乾”道變化，各“正”性命，保“合”太“和”，乃“利貞”(《乾卦》)。這里，“乾”是指關于“天”的法則，它時刻都在變化。在這種變化中，事物各以其本性，生育萬物，賦予生命。它以整體的法則存在，保持大自然的和諧，才使萬物各得其“所”，各得其“宜”，真正祥和有益，持續純正。“元亨利貞”表示四德：元為始(如植物種子發芽)，“亨”是通(植物生長)，“利”是祥和(如植物開花)，“貞”是“正”或“成”(如植物結果)。“元亨”是自然界生生不息的功能，“利貞”是這種功能的完成。朱熹說：蓋天地之心，其德有四，曰“元亨利貞”，而“元”無不統;其運行焉，則為春、夏、秋、冬之序，而“春生之氣”無所不通(《仁說》)。“元亨利貞”四德表示事物以時序循環不已，表示世界的統一性。這是天之道，即“天地人和”：“天地之所合，四時之所交也，風雨之所合，陰陽之所和也，然則百物阜安”(《周禮》)。
儒家發揚“和合”的思想。孔子把和的概念主要應用于人際關系，主張“為政應和”。他說：“君子和而不同，小人同而不和。”(《論語·子路》)又在《禮記·樂記》說：“禮之用，和為貴。”“樂者，天地之和也。禮者，天地之序也”。“和故百物歸化”。“序故群物皆別”。孟子強調“人和”，他說：“天時不如地利，地利不如人和”，因而“得道多助，失道寡助”。荀子把“和”與“神”(即貞)聯系起來。他說：“萬物各得其和以生，各得其養以成，不見其事而見其功，夫謂之神。”(《天論》)意思是說，萬物獲得各自需要的和諧之氣而生存，獲得各自需要的滋養而成長，雖然看不見它們如何工作，卻看見了它們的成績，這就是“神”?？梢?，“和”是非常重要的。中國古代思想家把“和合”提到天地生成的本能，萬物生成發展的機制，并把“和”與“德”聯系起來，又把“和”與“中”聯系起來。“和”與“中”是互相聯系的客觀規律。
用現代生態科學的觀點看，和與合是世間萬物運行的前提。先哲們力圖把對自然規律的最初認識上升到理性的高度，首先形成了生態倫理思想，又把這些思想要達到的目標歸結為萬物之間的和諧，和諧即良性循環，只有良性循環才能實現持續進化，而進化就是發展，發展就必須容納“差異”。這是中國古代生態哲學的精華，也是先哲們從中悟出的最基本的自然生態規律。
第三節 國外古代的生態思想
古希臘哲人認為自然界是活的有機體，不能把自然界肢解為零碎的部分。西方古代自然有機論思想集中表現為三種基本觀點：物活論、整體論和目的論。這其中蘊藏著哲學家們最早的自然生態思想。
一、國外古代的生態有機論思想
1.自然生態有機論
在自然生態有機論思想中占首要地位的是物活論，又稱“萬物有靈論”，其論述的事物的實質是包括人類在內的整個自然界，這是一種認為萬物皆有生命的觀點。
(1)泰勒斯的自然界有生命的觀點。泰勒斯是古希臘最早的哲學家，是一位萬物皆有靈的實踐者。例如，他從經過摩擦后的琥珀可以產生靜電，能夠吸引紙片;磁石能夠直接吸引鐵的自然現象中，得出了自然界有靈魂的觀點。“靈魂”這個詞在希臘文中原有呼吸、生命的含義。用現代科學的觀點看，這種有靈論顯然是幼稚的，但它也包含有一定的合理性，即自然界的各個部分是相互聯系的有機體。
(2)阿那克西美尼的自然界有生命的觀點。阿那克西美尼選擇“氣”作為萬物的本原。并進一步指出氣就是靈魂，就是生命。他說“人和其他動物都是以吸進氣而活著的，氣對他們說來，既是靈魂又是心靈。這是很容易證明的：如果(他們)沒有氣，也就沒有心靈。”事實上，幾乎所有的伊奧尼亞學派的自然哲學家都帶有一定程度的物活論色彩。恩培多克勒的物活論思想稍有不同，他強調“理性”貫通于萬物之中;把“靈魂”這個晦澀的宿命概念排除在自然哲學之外，以更加學術化的自然生態概念發展了他的物活論思想。
(3)自然界是一個生長變化的自然有機體。古希臘哲學家的物活論思想已滲透在他們的自然觀中。“自然”這個詞在希臘文中與生長變化有關。因此，古希臘哲學家往往把整個自然界視為具有無限發展潛能的生命體，不僅它的整體充滿活力，而且它的每個部分，即使是無生命的事物也充滿活力。整體與部分都有生命。這已蘊涵著這樣一種整體論的意義：自然界是一個由許多不可分割的部分構成的有機整體。
2.自然界整體論思想
生物學中作為一種反機械論觀點的“整體論”，直到20世紀20年代才被提出，但是它的萌芽思想可以在古希臘哲學中找到。
(1)自然界是一個整體，而整體才顯現出生命的觀點。作為一種認識生命現象的觀點，整體論強調生命是有機體的整體性現象，有機體的任何個別部分都不可能孤立地顯現出生命。因此，整體論不僅涉及“整體”，而且同時涉及它的對立范疇“部分”。這里，宇宙是整體，生命是部分，是宇宙整體的有機組成部分。最早提出整體與部分問題的人是阿那克西曼德，他曾認為他所提出的世界本原“無限”具有這樣的性質：“變換其部分，而全體則常常不變。”這種說法已經蘊涵著整體論思想的萌芽;客觀實在的整體不是簡單地取決于其部分的特性。
(2)恩培多克勒的自然整體觀點。整體論思想在恩培多克勒那里得到了進一步的發展。他說，人在(由各種元素)集合而成之前，以及在我們分解之后，我們就是純粹的虛無。其意為：雖然人的整體是由許多部分(多種元素)構成的，但是在這個整體(人)被形成之前或者被分解之后，那些部分都不具備整體(人)的性質。
(3)柏拉圖對自然界整體論的發展。柏拉圖第一次明確提出了整體和部分這兩個范疇，并論證了兩者的關系。他指出，整體包含著部分，各部分也是一個有機整體。從自然界到小的微粒，都是分層次的、由各部分組成的整體。普羅提諾更加具體、明了地表述了這種觀點。在《九章集》中，他把宇宙描繪成一個等級整體，其中某一個層次上的個別事物都是其下一層次上的整體的組成部分。他描述的整體與部分之間的對立統一關系包含著自然生態系統中系統與部分之間相互關系的思想。亞里士多德的貢獻在于他認為整體之中的部分還應當有關鍵性和次要之分，關鍵性的部分一旦失掉就會引起整體的變化;而次要部分的喪失則不影響整體性。這與現代生態科學提出生態要素有基本和非基本要素的觀點十分接近。當然，古希臘人的整體性觀點具有明顯的樸素特性，只是顯示出生態思想萌芽。正像恩格斯說的，“在希臘人那里——正因為他們還沒有進步到對自然界的解剖、分析——自然界還被當作一個整體而從總的方面來觀察。”
3.自然目的論
古代西方的有機論思想具有明顯的自然目的論傾向。目的論主要有兩種觀點。一是外在目的論。柏拉圖的外在目的論被中世紀的宗教神學所利用。二是內在目的論，即認為事物本身的必然性中存在著目的性。這種觀點是亞里士多德首先提出的，他還把目的論用于物理學中的運動問題。所以，相比較起來，內在目的論對于西方古代生態觀的影響大于外在目的論。
亞里士多德的“運動目的論”主要包括兩方面的內容：其一是關于物質運動的目的論描述。他通過與動物運動的類比來處理非生物的運動。他認為，正如動物的運動具有目的性那樣，自然的任何物質運動都是為了一定的目的而運動的。這里，所謂的“目的”是指運動的物質所具有的保持其“自然狀態”的一種內在傾向。他說：“任何事物都按照它的本性運動。”例如，石頭的“自然位置”是地心，它的運動目的是回到地心，所以石頭的本性是向下運動。其二是關于物質運動的動力學說明。按照運動目的論的觀點，萬物運動總有一定的原因。對于自然運動來說，運動原因就是上述的“目的”。他認為“有生命的東西”推動物質運動。
物活論、整體論和目的論這三種觀點構成了古希臘人與自然渾然一體的有機論自然觀。以現代生態學觀點看，這種有機論的自然觀是西方古代的宏觀生態思想的體現。
二、“天人感應”說和“大宇宙”、“小宇宙”論
應當承認，中國古代和西方古代的自然觀或生態觀，有著類似的或相通的一面。中國的“天人感應”思想和西方的“大宇宙”與“小宇宙”的理論就是這種相通性的體現。這種相通性主要表現在人類處理與自然關系時對自然的模仿，對自然的擬人化解釋，這些解釋導致科學上自然仿生或生態仿生學的誕生。
表1-2分析了中國古代與西方之間的共同點和差異，也分析了中國古代與西方哲人們之間的不同觀點。在這里，“西方的主要觀點”表示西方的古代、近代和現代的哲學家、專家和學者的觀點。
由表1-2的簡要對比，可以肯定地說，中國古代的天地人協調思想與現代的可持續發展理論就思想方法而言是如此的相似，這的確發人深省!
1.國外古代大小宇宙論中的生態觀
比中國古代生態觀稍晚一些時候，在西方也流行著與天人感應相類似的觀點，即所謂“大宇宙”和“小宇宙”的理論。這里的“大宇宙”是指自然界，“小宇宙”是指人。這種觀點與中國古代的“天人感應”，很有相似之處，而且這表明中國古代與西方古代都是從人體自身與大自然客體的比較上，提出了豐富的生態哲學思想。在研究者中雙方都有不少醫生參加。
古代西方哲學家認為，大小兩種宇宙基本上是相似的。當時不少的醫生持這類觀點。例如，在公元前6世紀，畢達哥拉斯派哲學家、醫生阿爾克梅翁認為，人是一個小宇宙，是“大宇宙”的縮影;人體是世界構造的反應。古希臘醫生特別關心的是人體這個小宇宙，并力圖通過與“大宇宙”的類比來認識這個小宇宙。公元前5世紀的恩培多克勒倡導“四元素說”，他也是一位古希臘的醫生。他曾指出，人和自然都由金木水火四元素構成，人是自然的一部分。
大小宇宙類比的思想后來為斯多葛學派所繼承，并在西方廣為流行;而早期斯多葛學派的活動時期為公元前3至公元2世紀，大體上與董仲舒(公元前179年至前104年)系統提出“天人感應”思想同期，而董仲舒也是一位醫生。
2.通過人類生態類比星際人生態
隨著時間的推移，對大、小宇宙認識的重點轉向通過與小宇宙的類比來認識“大宇宙”，加深了對人類生態思想的認識。
此時的小宇宙觀點已經發展成為人類生態學觀點。羅馬哲學家辛尼加就曾在他的《自然問題》中用人體模式來類比自然。他說水的通道相當于血管，空氣的通道相當于動脈，地球物質相當于各種類型的肌肉組織，而地震相當于痙攣。這樣的宇宙類比觀念尤其盛行于中世紀。公元10世紀，由巴士拉編著的一部百科全書把7種行星對應于人體的腿、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺、言語、思維;宇宙的九個層級則對應人體的骨、髓、肉、血管、血液、神經、皮膚、毛發和手。1194年，出版了猶太醫學家摩西·邁蒙尼第的《迷途指南》一書，其中多次提及人體與宇宙的類比。他說：“宇宙就它的總體來說不過是一個人。”一個人是由各種固體(比如肉、骨、筋)、各種液體和各種精神元素組成。同樣，整個宇宙也是由天體、4種元素以及它們的結合物組成的。地球為水所包圍，水為氣所包圍，氣為火所包圍……
毫無疑問，這一切描述與中國古代哲人的“天人同類”的說法無論在語言上還是在思想內容上都是很接近的。通過這種類比，試圖探究星際環境與人類的關系。
3.古代西方人類生態思想對自然科學發展的影響
在歐洲，這種宇宙類比的興趣一直延續到16世紀近代自然科學問世之際，甚至把宇宙類比應用于認識論。在這方面瑞士化學家、醫生帕拉塞爾蘇斯的觀點更具啟發性。他認為，知識來自于小宇宙與大宇宙的類比。近代自然科學的開拓者們找到了這種類比觀點。例如，哥白尼提倡日心說，不是基于觀察，而是出于類比：太陽之所以不動，是為了保持自己類似于人的“尊嚴”。英國醫生威廉·哈維發現血液循環也是受到太陽與氣象學上的水循環周期的啟迪。甚至在近代力學的奠基人牛頓的身上也可以發現類似的傾向。例如，他曾用人類行為的類比來說明行星的運動。這種類比的確對人類生態乃至星際生態的認識做出過貢獻。
三、人與自然和諧的人類生態思想
人類與自然和諧是必然的。和諧意味著依照自然規律辦事。生態規律是自然規律中的主體，遵循生態規律是人類誕生以來就一直孜孜不倦地追求的一個過程。幾種占主導地位的理念影響著近代科學的發展。
1.生態仿生思想
協調人與自然關系的途徑主要有兩條。一是有意識地模仿或對照自然秩序來進行，這種模仿和對照是東方文明所擅長的。二是對自然界有意識地做出擬人化的解釋。在經歷了西方中世紀的黑暗以后，這種有機論的自然觀在近代自然科學中又得以復活。
應當指出，對自然現象的模仿和擬人化解釋這兩種途徑，在古代就已經成為東方人和西方人的一種相通的文化內涵，但在以后的時代卻產生了東西方之間與自然界不同的相互關系的表現形式，并使之走上了不同的科學與社會發展道路。東方文明，特別是在中國古代文明中，對于自然的模仿、對照主要體現在農業文明中，而西方文明，特別是在近代西方文明中，則主要體現在工業文明中。就農業而言，中國是生態型的農業，而西方則是“石油農業”。在21世紀的今天，從一定意義上講，西方的石油農業、化學農業是不可持續的。
2.近代人與自然和諧的人類生態思想
經歷了文藝復興時期之后，在機械論自然觀盛行的時代，德國古典哲學又找到了與古希臘思想的聯結點，把對立的人與自然重新結合起來。康德把自然描寫成是人類感知的產物。盡管他的自然觀存在著缺陷，但是他認為自然是可以通過感性與理性的結合去認識的，因為它的呈現方式是規則的和可以預測的，所以我們能從經驗的推論中概括出一般規律來。正由于康德的這種人與自然既是分離的，又是統一與協作的辯證的自然觀，使他于1755年在《自然通史和天體論》中提出太陽系起源的“星云假說”。
黑格爾在《自然哲學》中描述了其經過綜合的有機論自然觀。他認為自然是獨立于心理的客觀實在，人的身體是自然的重要組成部分;自然界是一個有機整體;自然不是人類社會的決定因素，但卻是人類歷史發展的主要和必要的基礎。他說：“我們不應該把自然界估量得太高或太低。”黑格爾及德國自然哲學觀，在從機械論等觀念向現代生態觀的轉變過程中起到了承前啟后的作用。
3.西方近代自然觀對現代生態思想的影響
從18世紀下半葉，西方工業革命極大地推動了自然科學的發展?？茖W研究方法的飛躍使各學科從一成不變地分析現成的事實，過渡到考察自然過程的變化和發展，自然科學由運用觀察、實驗、解剖等經驗方法收集積累材料的階段，進入到對所獲得的經驗材料進行綜合整理并加以概括和說明的階段。因此，地質漸變論、能量轉化與守恒定律、化學的原子論和周期律，以及細胞學說和進化論相繼提出，為自然觀的擴充提供了豐富的自然科學材料，人類的生產實踐和自然科學的進展成為現代自然觀的基礎，這一階段的科技發現對自然觀的轉變是極為重要的。J·里夫金等認為達爾文的進化論是一種嶄新社會組織原則;他還認為“熵”定律為當代人提供了一種新的世界觀。
19世紀下半葉以來，科學技術的蓬勃發展，極大地豐富并深化了現代自然觀。隨著人類進入到信息社會，地球已成為愈來愈復雜的人類生態系統或人工生態系統。同時，人與自然的關系已經到了反思的交叉路口，是繼續把自然界作為物質財富掠奪的對象，還是調整好人與自然生態系統的關系，與其和諧相處，在協調中維持其動態的生態平衡，在改造中建設新的生態平衡，這已成為決定人類能否可持續發展的重大戰略性問題。
第四節 現代生態科學的發展
現代生態科學的發展有三大趨勢：一是人類生態系統及其相關理論的形成與深化;二是生態科學向相鄰學科的滲透，形成了大跨度的遠緣雜交的邊緣學科;三是生態系統規律在自然-經濟-社會復合系統中的廣泛應用。
一、現代生態系統理論的形成
1.生態系統理論是現代生態科學理論的主體
生態系統是包括人類在內的以生物聚落占主導地位的系統，這也是區別于任何其他非生命系統的顯著特征;生態系統是一個開放的功能系統，它不斷地同外界進行物質循環、能量轉化和信息傳遞;生態系統的邊界是根據研究內容、目的和目標而劃定的。小至一個魚塘，大至整個生物圈，都是一種生態系統。
2.生態系統的組成
(1)生產者。它們由綠色植物和具有能進行光合作用的細菌組成。綠色植物是一個自然物質財富的自動“加工廠”，是地球上所有生命體所需有機物質的“制造業”。綠色植物是生物圈最重要的生產者，為生物圈的所有生命有機體提供食物和營養。此外，有些細菌也能進行光合作用，這類細菌合成的有機物在生物圈中占的比重雖然很小，但是它們同時又是分解者，在生態物質循環中起著巨大的作用。
(2)消費者。指依賴植物等生產者提供食物的動物(包括人類)。根據消費者的食性可將其分為三類：一是草食性動物;二是肉食性動物;三是雜食性動物。它們是既能以植物為食又能以動物為食的動物。
(3)分解還原者。它們主要由細菌、真菌、某些原生動物和腐生動物等組成。在圖1-2中，箭頭表示物質循環、能量轉化的方向。生產者從環境中吸收太陽能為動力，以水分、無機鹽類和空氣中的二氧化碳、氮氣等無機物為原料，經過光合作用合成蛋白質、脂肪、碳水化合物等有機物質。食草動物又以植物為食，建造動物有機體，肉食動物又多以草食動物為食，這樣一級又一級地傳遞，構成了食物鏈。而所有有機體死亡以后，以及動物的排泄物都被分解者分解為水、二氧化碳、各種無機鹽類，歸還到環境中，供植物等生產者重新生產有機物質。生態系統就是這樣生生不息，永續循環。
(4)環境。主要指非生物環境。它是由陽光、空氣、水分、土壤、巖石等生物賴以生存的無機要素構成。若泛指生態系統的環境而言，則涵蓋的內容更為廣泛，因為生物與生物之間，一種生態系統與另一種生態系統之間均可互為環境。被微生物分解過的有機體、有機物，最終都變為水、二氧化碳、無機鹽類，以及陽光、熱量、降水等氣候因子都儲存在環境中，環境是植物等生產者再生產的原料儲存庫。
3.生態系統的結構
生態系統的結構是依據下述三點基本理論而劃分的：一是處于同一環境資源條件下的生物與生物之間能量轉移的百分之十定律;二是生態系統是一個可以被定量模擬的實體;三是從數量上可以證明生態系統營養級、頂級群落和生態平衡的存在。
(1)食物鏈(網)結構。各種生物個體、種群和生物群落之間相互依賴的取食行為構成的鏈狀或網絡關系，稱作食物鏈或食物網。中國民間流傳的“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”的諺語，描述的就是食物鏈和營養關系。植物通過光合作用合成了初級食物，動物以這些初級生產物為食物，另一些動物又以草食性動物為食物，食物鏈上的每一環節叫做營養級。例如，農作物→田鼠→貓頭鷹，再如，草→蝗蟲→鳥類→鷹，水體中微生物→鰱魚→肉食魚類→水獺的食物鏈，等等。在生態系統內，一種生物可能同時以許多種生物為食;同一種生物可能同時位于許多條食物鏈上，從而形成相互交織的食物網。食物鏈越長，食物網越復雜，一個生態系統也就越穩定。為了達到既節省能量，又使系統穩定的雙重目的，在生產中應設計“多網絡、短鏈條”的多樣性生產網絡結構系統。
(2)食物鏈中的富集鏈。污染物在生物體內的積聚量是隨食物鏈逐級遞增的，因而把其稱作為富集鏈。例如，散布在大氣中的 DDT等農藥有機鹽類的濃度只有0.000003毫克/千克，當溶解在水中為浮游生物吸收后，就能富集到0.04毫克/千克，富集約1.3萬倍;這種浮游生物被小魚蝦吞食后，小魚蝦體內的農藥濃度可富集到0.5毫克/千克，富集約14.3萬倍;小魚被大魚吞食后，大魚體內富集濃度可至2.O毫克/千克，富集約57.2萬倍;如果大魚被鳥類所吞食，水鳥體內濃度可達25毫克/千克，富集約858萬倍。人誤食這種魚或水鳥就有引起污染病的危險。有些污染物，如重金屬會沉淀在動物的某些器官內，不易被排泄到體外。長此以往，會引發各種“污染病”。同樣，殘留在土壤內或植物體內的污染物也可隨農產品、畜產品等轉移到人體內，危及人的身體健康。
(3)營養級結構。營養結構是生態系統中物質和能量流動的基礎。食物鏈的營養結構通常為4～5級，一般不超過6級。營養結構包括生物數目、生物量和生物能量的金字塔狀結構。所以，營養結構又稱為金字塔型營養級。當人為減少低位營養級的生物數量時，例如減少植物種植數量時，高位營養級的生物數量就會受到影響，也就是說動物生產量必然會下降。所以，必須始終注意保持必要的植物覆蓋面積，增加人類社會需要的植物生產。
(4)形態結構。生態系統的生物種類、種群數量、種的空間配置(水平分布、垂直分布)、種的時間變化(生長發育)等，構成了生態系統的形態結構，又稱作時間與空間結構。一是立體結構，又稱作三維結構。在生態系統的空間結構中，自上而下有明顯的層次現象，例如，高層有喬木，中層有灌木，中、下層有草本植物，地面有苔蘚、地衣類，等等。一個森林生態系統，其中動物、植物、微生物的種類，以及每一種生物種類的生物數量在一定的時間內相對穩定，且分別生存在空間結構的不同生態位上。二是平面結構，亦稱作二維結構。在生態系統的同一層次上，生長棲息著同一種類的生物。在自然界中，很難找到只有一個種群的平面結構，這種結構一般存在于人工嚴格控制之下。例如在農業中，為了提高產量，把雜草、昆蟲等種群控制住，只留下單一作物的農田。這種單一農作物極易受到某些災害的侵襲。三是時間演替結構。生物個體、種群和群落的生長發育和進化具有依時間序列進行的特征，不可能像工業的流水線一樣，先生產麥穗，再生產麥秸，然后再組裝成整體的小麥。除了單細胞微生物以外，生物總是按照遺傳規律，各個器官有順序地發育生長。這種時間、空間的序列決定了生態系統各成分演替進化的有序性，正是這種嚴格的時、空、序規定性和對環境的適應性，決定著地球生態系統的綜合平衡。
4.生態系統的功能
能量轉化、物質循環和信息傳遞是任何一個自然生態系統的最基本的功能，每一個生態系統都是由能流、物流和信息流構成的功能單元。
(1)能量轉化。維持生態系統進化的全部能量均來自太陽輻射能。能量轉化主要指綠色植物通過光合作用把太陽能轉化為生物能(化學潛能)，再沿食物鏈而逐級傳遞。
煤和石油等化石能源等都是太陽能的轉化形態。能量轉化是單向、不可逆的。如果一個生態系統沒有新的能量輸入，那么當該系統所積累的有機物全部降解為無機物后，系統生命也就完結了。
據研究進入大氣層的太陽能是8.026焦/(厘米2·分鐘)，其中約30%被反射回去，20%被大氣吸收，只有46%到達地面。這其中又只有10%左右輻射到綠色植物上，在10%的光能中，一般有0.2%～O.5%被綠色植物利用。地球的植物凈初級生產力每年為1500億～2000億噸，其中一部分被消費者利用。
在地球上，不同生態系統轉化太陽能的數量是不同的。海洋中的植物光合作用每年產生的能量為23.87×10 8千焦/千米2;陸地上植物光合作用每年儲存的能量約為427.6×10 8千焦/千米2。其中，又以森林儲存的能量最多，約為97.4×10 8千焦/千米2;沙漠最少，約為1.96×10 8千焦/千米2。農作物儲存的能量，由于其變化幅度很大，估計其能量的數值較困難，但其凈初級生產力的干物質重量平均每年約為9.1×10 噸/千米2。人類處于食物鏈的頂端，從獲取食物能量的角度看，要想每個人都有更充足的食物能，必須①使食物類別多樣化;②控制人口數量;③擴大生產規模。從食物來源看，人類必須選擇多種植物和動物為衣食之源，必須既食用植物又食用動物，還要食用微生物。
(2)物質循環。
?、偎h。地球上的水共約15億千米3，其中海洋占97%左右，并在水的蒸騰過程中起著主要作用。森林對于陸地水的調節能力是驚人的。降水被林地截留14%～40%，其中5%～1O%被林下枯枝敗葉吸收，還有50%～80%緩緩滲入地下成為地下水，其余的形成地表徑流，沿地表而流動、匯聚，形成河流和湖泊。據估算，5萬公頃森林的蓄水量就相當于一座百萬立方米的水庫，每平方千米森林平均可以儲存5萬～20萬噸水。除了地球的大氣環流決定全球水循環以外，還有水的大循環和小循環兩條途徑。森林使水分在生態系統中成為動態均衡循環的再生資源，構成“降水→樹冠截留→地下水→林木蒸騰→返回大氣”的水資源小循環;水的大循環是“大氣降水→地下水→地表徑流→河流→海洋→蒸發→返回大氣”。當然，其他綠色植被在水循環中也具有一定的作用。
②氣態循環。氣態循環的核心是大氣中的二氧化碳和氮氣中的碳素和氮素的循環。
碳循環 碳存在于生物有機體和無機環境中，是構成生物有機體的主要元素。在無機環境中，碳以二氧化碳和碳酸鹽形式存在。在大氣中二氧化碳約為7 000億噸，在地球表層，碳儲藏量約為2.0×1O 9億噸。大氣中的二氧化碳，每年有200億～300億噸被陸地上的綠色植物通過光合作用固定在生物有機體中，還有1000億噸溶人海洋。海洋中溶解的二氧化碳既可被釋放到大氣，又可形成碳酸鈣沉積在海底，使一部分碳元素在較長時間貯藏在地殼中?；鹕奖l時，又可把地殼中的一部分二氧化碳帶回大氣。因此，碳循環主要從二氧化碳到生物質，然后又回到二氧化碳。其中一小部分在地質年代中形成煤、石油、天然氣等化石燃料貯藏在地層中。
氮循環 氮是構成蛋白質的主要元素。大氣中的氮進入生物有機體主要有四個途徑：一是生物固氮(土壤中的固氮微生物和水中的藍藻、綠藻等)，大約每年固定54×1O6噸;二是大氣固氮，閃電把大氣中的氮氣電離，形成硝酸鹽后，經雨水淋洗帶進土壤，每年約固氮7.6×10 6噸;三是巖漿固氮，大約每年為O.2×1O 6噸;四是工業固氮，把大氣中的氮人工合成氨或銨鹽，供植物吸收利用，大約每年為3O×10 6噸?？傆嫗?1.8×10 6噸。
?、鄢练e型循環。這里以磷、硫元素為例說明沉積循環對生態平衡的作用。磷是有機體不可缺少的重要元素，沒有磷參與生理和生物化學反應就沒有生命。磷主要來自磷酸鹽巖石、有機體的尸體和殘渣而形成的有機磷酸鹽。磷必須形成可溶性的磷酸鹽才能進入循環。磷元素能溶于水卻不能揮發，它是被降水從巖石圈溶解到水圈，形成可溶性磷酸鹽，而被植物吸收。再經過一系列消費者的利用，將含磷的有機物、廢物等有機化合物歸還到土壤。再通過還原者的一系列分解作用，將其轉換為可溶性磷酸鹽供給生命有機體利用。生物所需要的磷的數量是比較大的，但是不溶性的磷酸鹽一般是留在土壤表層，常常被水土侵蝕而流人大海。因此，很多地區土壤中磷的含量非常低，以至影響植物和動物的發育。
硫在生物體內是少量的，卻十分重要。沒有硫元素參與就不可能形成蛋白質，是蛋白質造型不可缺少的原料。硫循環既是沉積型，也屬于氣體型。它包括長期的沉積相，即有機和無機態的硫通過風化而從沉積中釋放出來，以鹽溶液形式進入陸地和水體。硫進入大氣有下列幾條渠道：燃燒化石燃料、火山爆發、海面散發和分解過程釋放等。硫進入大氣的最初狀態是硫化氫氣體，但很快氧化成二氧化硫，并可溶于水，而后隨降水到達地面變為弱硫酸。硫在溶解狀態才能被植物吸收和利用，成為氨基酸的成分(如脫氨酸)，再由生產者轉到消費者。動、植物的尸體和動物排泄物被微生物分解后，硫元素又被送回土壤和水體，然后再被微生物分解，以硫化氫或硫酸鹽形式而釋放硫。無色硫細菌、綠色和紫色硫細菌，在一定條件下，能促進硫的循環，被動、植物利用。
(3)信息傳遞。根據現有的研究成果，一般把生態信息分為營養信息、化學信息、物理信息、行為信息和環境信息。第一，營養信息。它是通過營養交換形式把營養信息從一個種群或個體傳遞到另一個種群或個體。食物鏈(網)是一個信息系統。例如，當鵪鶉數量較多時，貓頭鷹大量捕食鵪鶉，鼠類很少被害;當鵪鶉較少時，貓頭鷹轉而捕食鼠類，通過貓頭鷹捕食行為的變化，人類可以分別了解老鼠和鵪鶉種群數量的變化信息。由這些信息，人類可以獲取生物種群的數量變化。第二，化學信息。生物在某些特定條件下或生長發育的某些階段，分泌出某些化學物質，這些物質在生物種群之間起到媒介作用，通過其特殊氣味或其他痕跡，作為生物“認路”或相互跟隨的標記。例如，蜜蜂與花朵、螞蟻與蚜蟲就是靠化學信息發生關系的種群。第三，物理信息。動、植物可以通過聲音、顏色、光澤等物理特征傳遞安全、恐嚇、求偶等各種信息。第四，行為信息。這是指某些動物種類通過一定的形體姿態向同伴發出求偶、挑戰等信息。第五，環境信息。這里所說的環境信息是指全球的或大區域的氣象、地質、水文、星際以及其他環境要素的變動或相互之間的影響。如厄爾尼諾現象、地震、火山爆發、洪水泛濫、太陽耀斑等，這些現象發生之前的表象或征兆，總會被生物界所“察覺”。20世紀50年代以來，人類逐漸認識到，生物多樣性的減退與這些環境變動有著密切的關系。及時收集、分析、提煉信息資源，乃至模擬這些信息系統，對于保持生物多樣性和人類自身生存，實現全球可持續發展目標，有著不可估量的意義。
(4)生態系統生產力。生態系統的生產力主要包括生物產品的現存量、生產量和周轉率這三部分?，F存量可以用單位面積的生物個體數量、重量或者能量表示。生產量是指在一定時間之內某個種群(或生物群落)所產生出的有機體的數量、生物量(干物質重量)和能量數量，所表達的是時間上的積累的概念。生產力高低代表著生態系統功能的強弱、結構的合理程度。
表1-3以人類的不同時期的農業生態系統的糧食產量為例，說明生產力指標的換算，以及三個不同農業生態系統水平下生產力的區別。顯然，海藻培養是最有希望的，它可能使生態生產力得到極大的提高。海藻是人類潛在的新食物來源。所謂早期的采集農業，包括整個舊石器時代到人類栽培植物之前的漫長歷史時期;不投放商業能量，指不投入電能、化肥、農藥等附加能量和物質，這樣的農業完全靠生態系統內部物質循環維持;反之，投入這些能量及其制成品的農業就叫做現代農業。
初級生產量只有部分被消費者所利用轉化為次級生產量。這是由于某些植物或植物的某一部分不可能被動物得到，或不可食用等原因。
生態系統生產力中還有初級生產力。初級生產力主要指植物等生產者的光合作用的生產量;次級生產力，即消費者營養級的能量積累比率。在家畜飼養中，常說“豬吃三斤飼料長一斤肉”，其意為豬的能量或物質的平均積累率為33%，它表達了“飼料—豬”的飼養的次級生產力的水平。
地球生態系統的凈初級生產量和植物生物量見表1-4。
自然生態的總初級生產僅僅能利用太陽能的有效光合能量3.6%。也就是說絕大部分的太陽能不能用于生產有機物質。但在實踐中，大部分農作物的生產效率連這3.6%的光合效率也達不到。例如，理論上計算石家莊地區的有效光合能量為5%，其理論產量為小麥畝均942.5千克(籽實)(1畝=1/15公頃，下同)，如果除以經濟系數0.30，其全部生物量干重約為3141.6千克。其實，這是一個難以逾越的產量極限，即使能達到這一產量，其費用收益比也是不合算的，因為這需要追加大量的化肥、農藥等，提高了成本;同時，又造成嚴重污染和土壤肥力下降。
二、現代生態科學中的主要生態規律
生態規律不是相互孤立的一條條自然法則、定理及其相關概念的機械組合，而是呈現出群體性、整體性、關聯性和綜合性特征?，F代生態科學規律的作用對象是一個綜合的網絡，即展現在“生態—人口—經濟—資源—環境—技術—社會”進化的大時空中。
1.生態系統的穩定性規律——生態平衡
當今全球的兩大類生態問題，即環境污染與生態破壞，其共同后果是生態失衡。
(1)生態平衡及其表現形式。生態系統的穩定性是通過其動態的平衡實現的。所謂生態平衡就是生態系統的穩定狀態。生態平衡包括生態系統中物質、能量的輸入、輸出的平衡，生物個體、種群之間的數量平衡及其相互關系的協調，以及生物與環境之間的相互適應狀態。
生物種群間的生態平衡 生物種群之間的穩定狀態主要是通過兩種途徑而達到的。第一種途徑如表1-1中所模擬的生物種群之間的關系，其中中性作用、原始合作和互利共生關系本身就是穩定狀態。第二種途徑就比較復雜，主要是指生物種群之間通過對食物、陽光、水分、溫度、濕度以及擁擠程度的競爭，達到相互之間在數量、占據的空間等方面的穩定狀態。
生物與環境之間的生態平衡 在長期的自然選擇中，某些生物種群對于特定的環境條件表現出十分敏感的適應性，通過這種適應性使種群呈現出長期的穩定狀態。當然，穩定性要靠許多因素的共同作用來維持。任何一個生物種群都有天敵，正是相互間的天敵關系，產生相互間的數量比例的控制，使任何一種生物的數量不至于過大。
生態平衡的自我調節機制 生態平衡的實質是一種系統內在的自我反饋調節機制，以保持自身的穩定、進化、演替。生態結構越復雜，成分越多樣，生物越繁茂，物流和能流網絡就越完善，這種反饋調節就越有效;反之，越是結構簡單、成分單一的系統，其反饋調節能力就越差，生態平衡就越脆弱。所謂生態失衡，其實質是某種因素對生態系統的壓力超過了這個閾值。例如，少量捕殺蛇、鷹，不會使田鼠過量繁殖，田鼠破壞的牧草很少，就不會引起草原生態失衡。
(2)生態平衡的特殊狀態——“非平衡穩態”。把物質、能量“積累大于消耗”的穩定狀態稱作“非平衡穩態”，這是生態平衡的最重要的形式。例如，財政上的收人大于支出，就屬于非平衡的穩定狀態。其實，包括生物界在內的每一個“活的”系統都具有這一非平衡穩態。無論是生物個體，還是種群和群落，在其幼年階段總是穩定地進化，這種輸入與輸出不相等而又穩定的狀態就是“非平衡穩態”。
輸入與輸出不相等的另外一種形式是消耗大于積累，這就是生態平衡失調。例如，一片原始森林，當其木材砍伐量(輸出)長期大于其新增蓄積量(輸入)，最終導致森林資源枯竭;隨之而來的是森林中其他植物和動物的消失或遷移，緊接著就是旅游、科研、生物多樣性、經濟和景觀等價值的損失。要想恢復其原有的原始林景觀，必須花費巨大的投資，經過許多代人的努力。這種失衡就是典型的輸出大于輸入的生態失衡，而且生態失衡會從自然發展到生態—經濟—社會的綜合失衡。
(3)對于野生生物資源，如果是有規劃地收獲成熟的資源，就會使生態系統永遠處在“非平衡”穩態中。例如，對產草量下降的牧場，減少牲畜頭數和放牧次數，可以使牧草產量得到恢復。原始森林的木材砍伐數量始終小于木材的新增蓄積量，森林資源總量才會不斷增加。再譬如，我國沿海及江湖的“休漁制”;黃河、長江上游天然水源林、“三北”防護林、“三江”平原濕地保護等大型生態工程，長期實施自然保護區對策，禁止木材砍伐、圍湖造田、陡坡耕種等生產活動，就是主動運用“非平衡”穩態，恢復生態平衡的有效舉措。
2.生態系統的整體性規律
生態系統的穩定進化是通過生態平衡的形式體現的。要達到生態平衡的穩態，生態結構必須多樣化，這只能在一系列生態規律相互制約的動態過程中實現。這些規律(法則)包括如下方面：
(1)生物與環境相互適應法則。生物與環境相互適應，是基本的生態規律。人類采用的一切技術手段，無非是改良和培育生物，以適應環境;改造環境以適應生物的生態習性。就目前的科技水平而言，對地球大氣環流的氣候因子，人們基本上還不能改造它，只能去適應自然大氣候。對地形小氣候因子，人們已在相當程度上可以改造。改造的方法，一是用生物手段。根據綠色植被覆蓋極大化原理，植樹造林，培育草場，擴大植被，調節局部小環境中的水熱平衡;二是給生態系統補加物質和能量，為動、植物生產創造良好的光熱水氣等局部環境。如在干旱、半干旱地區的蔬菜、果品、花卉等栽培中發展塑料覆蓋、溫室大棚等。通過建造大型水利樞紐工程、水庫，興修小型農田水利，以減輕洪澇、干旱等災害。對生物的改造有重大突破，主要是培育耐寒、耐旱、耐漬、抗鹽堿等生態適應性強的優良品種，用生物工程技術培養高生產能力的品種等。值得注意的是，目前有些地方只注重工程措施，輕視生物措施;重單項技術，輕綜合治理;重改造，輕適應等。這是不符合生物與環境相互適應法則的。
(2)物質與能量的永續轉化循環法則。生物與環境相互適應，才能提高物質、能量的轉化循環效率。循環經濟的科學依據，就是生態系統物質、能量的生生不息的轉化循環原理。農業生態系統的轉化循環，一方面在農作物、畜禽及土壤微生物之間進行;另一方面在牧草、牲畜、農田、農作物及微生物之間進行。此外，還在森林、草地、農田及水域之間進行。這三個方面可概括為生物與環境之間、生物與生物之間的轉化循環。還有生態—技術—經濟—社會之間的宏觀轉化循環。在各個轉化循環渠道中任何一條受阻，都將會影響農業的整體功能。
(3)生態系統的自我維持、自修復與自進化法則。自然生態系統的進化歷經滄桑而不衰，就是因為它在不受人類干擾的情況下，依靠自身的力量實現生態自我修復的。生產者合成的有機物質和積蓄的能量經過消費者傳遞給分解者，而有機質被分解者還原為水、二氧化碳和無機元素，供生產者重新利用，這可以叫微觀自我維持。宏觀的自我維持是在微觀系統自我維持的基礎上實現的。陸地生態、海洋生態以及陸地生態中的水體、草原和森林等各種生態系統，在大氣循環、水循環、礦物質循環的整體中融合于宏觀循環，維持著整個生物圈的穩定。例如，對于荒山、荒地、荒漠化，運用好生態“自我恢復”法則，建立自然、半自然保護區等是最佳選擇。即使需要人為干預，也必須使工程技術、生物技術等人工有限補償手段與之相結合，以綜合應用生物—技術—經濟—社會措施，增強生態系統的抗逆性。同時，實施合理布局和區劃，建立綜合的多層次的結構體系，以增強系統產出的穩定性。
現代農業的化學制品的廣泛、大量使用，在一定程度上打亂了生態系統自我循環機制，切斷了生物種群之間自我控制的“生物防治”過程，在生態系統自循環的基礎上添加了強勢的人造物質循環。據考古資料，人類從新石器時代開始建立以種植與馴養為特點的原始農業以來，我國傳統有機農業大約延續到2O世紀50年代末，歷經上萬年，這其中必然有科學合理的精華部分。因此，恢復現代科學技術條件下的有機循環農業、生態農業和可持續農業，增強農業生態系統循環能力，才是現代農業發展的根本出路。
3.生態要素立體有序配置規律
(1)生態要素的立體、有序配置是指構成生物群落的各生物種群和個體，依其各自對環境的生態適應性，占據同一立地空間的不同層次構成的相互依存的物質循環、能量轉化體系。這是以生態結構為基礎的能量、物質自我循環、轉化、無廢物、高效自我進化體系。森林是最復雜的立體結構，因而抗逆性極強，系統最穩定，總生產能力最高。高大的喬木利用太陽光能的90%，其余不到10%的光能被森林中的低矮灌木利用，還有不到1%的光能，由草植被利用，潮濕部位生長著地衣苔蘚類。如果模擬森林生態系統，把許多個動、植物種群配置在同一結構中，可以有效增加土壤有機質含量，實現物質循環的自我調節、種地與養地相結合，使生態系統的綜合生產力經久不衰，而且可以節省成本，提高經濟效益。這是任何平面種群配置所不具備的優越性。其道理在于立體結構符合“整體大于部分總和”的法則。
(2)生態整體功能大于各部分之“和”。所謂整體，即一個具體生態系統的所有生物要素、有機與無機環境要素的統一體;“和”，即整體內各個要素的機械相加。在生態系統中，任何要素都具有各自的特定功能，同時它又是系統有機組成的一員，具有維持與確立系統整體動態平衡的作用。例如，過度捕殺森林鳥獸作為人類肉食、皮毛所起的作用，不如讓其在系統中捕食動、植物的天敵，從而維持系統總體穩態所起的作用大。生態多樣性的環境、經濟和社會整體價值，明顯大于原有要素單獨發揮功能的價值之“和”。
(3)邊緣效應。在兩個或兩個不同性質的生態系統(或其他系統)交接重合地帶，由于某些生態因子(物質、能量、信息、時機或地域等)或系統屬性的差異及其協同作用，而引起系統某些組分及行為(如種群密度、生產力和多樣性等)的較大變化，稱為邊緣效應(Edge effect)。通常，邊緣效應地帶群落結構復雜，某些物種特別活躍，其生產力相對較高;邊緣效應從強烈的競爭開始，以和諧共生結束，從而使得各種生物由激烈競爭發展為各司其能，各得其所，相互作用，形成一個多層次、高效率的物質、能量共生網絡。如我國大興安嶺森林邊緣，具有呈狹帶狀分布的林緣草甸，每平方米的植物種數達30種以上，明顯高于其內側的森林群落與外側的草原群落。美國伊利諾斯州森林內部的鳥僅登記為14種，但在林緣地帶達22種。又如，湖泊、沼澤就是水體生態系統與陸地的交錯地帶。它兼有水體與陸地的雙重特性。
表1-5列出了大部分邊緣地帶的類型，有些邊緣地帶是最富裕的地區，即邊緣效應最大的地區，如長江流域邊緣地帶。再如第一類中的邊緣地帶是海岸帶與淺海帶。它是海洋與陸地之間的交叉地帶。在海岸帶上往往有若干個港灣，可以作為港口資源開發。淺海帶一般水深不過幾米、十幾米，或幾十米，是近海捕撈、養殖、航運的主要區域。第二類中的河谷盆地生態系統，它是位于環山包圍或兩山對峙的山區與平原之間的邊緣地帶。“壩子地”是兩個山地生態系統之間狹長的小平原，盆地則位于四面環山、“環丘”或“環高地”、崗地的盆地。這是兩種典型山丘與平原交錯的邊緣地帶。第三類，從廣義上講，山地區與平原區往往有“低丘”、崗地作為邊緣地帶。還有一類是平原湖區。在湖泊星羅棋布，眾多溪流、河流與其一起形成湖河水系的平原湖區，也是邊緣地帶。森林與大平原之間的邊緣地帶——稀樹草原區也是非常典型的過渡地帶。在這類邊緣地帶上，也往往點綴著眾多的湖泊和溪流，成為農業、畜牧業集中地帶。在經濟上又把其稱為農牧交錯區。雪山、冰川與沙漠之間有兩種邊緣地帶。一是沙漠綠洲，即融化的雪水通過地表或地下流向或滲入沙漠地下，以地表徑流或地下暗河最終匯聚成河湖，形成農牧業或其他產業，為居民點奠定了基本生存條件。二是這些水資源在沙漠邊緣形成湖泊群和溪流，為高原草原和江河提供了水源。例如，新疆、西藏、青海、四川、云南、甘肅、寧夏等省、自治區，都有這類邊緣地帶。這分別是由喜馬拉雅山、昆侖山、唐古拉山、天山、阿爾泰山、巴顏喀拉山等山系或分支系與大片戈壁沙漠、青藏高原上的特殊地貌、氣候的相互作用的產物。我國大部分東西走向或者先向東、后向南的河流都發源于這一地區。
從大湖邊緣地帶看，我國的洞庭湖、太湖、鄱陽湖等大湖，或者平原湖區至少都有著2 000～3 000多年前進化的古代文明史，以及近代、現代的輝煌文明的發展。大量的考古、出土文物表明，3 000多年前這些地區的文化藝術、教育、農業、冶煉等都是很發達的。世界最早的古代樂器——編鐘，大都是從長江中下游和黃河下游沿湖地帶出土的。這些邊緣地帶的古代人民，約在公元前3 000年就學會了冶煉、制作銅器，并發現了煤、石油和天然氣。1997年，中日兩國考古專家發現，江漢平原在距今約5 000多年前就建筑了規模巨大的古城市群。其中的居民區、商業、軍事防衛系統的設計，極為科學、實用。
再從沿海邊緣地帶看，幾乎擁有海岸帶的所有國家都是發達、較發達國家。中國的五千年文明史，除了沿河文明帶以外，最發達的經濟文化區大都在沿海地帶。
還有一種特殊的邊緣地帶——城市郊區，它兼有農村和城市的特點，但又和這兩者不完全相同。既是城市先進文化、技術、經濟的輻射過渡地帶，又是農村基礎產業，包括農業與工業制品、建筑等物質資料的加工和勞動力輸出、輸入的過渡地帶。
三、現代生態科學理論的應用
現代生態科學理論的應用，集中在生態恢復、環境保護、綠色產業與循環經濟的發展中，其技術與科學理論日益成熟。
1.在立體農業中的應用
中國生態系統和農林作物種類多種多樣，行之有效的立體農業形式繁多，難以一一涉及，這里只列舉下述類型。
木本植物與農作物的立體配置模式。這是充分利用光、熱資源的有效措施。我國采用較多的是泡桐、農作物間作和林藥間作。“桐、糧”間作主要分布于華中、華北地區。河南省已推廣200多萬公頃。調查表明，每公頃間作75～120株泡桐的間作田比單種小麥可增產17%。桐樹是速生樹種，生長快，7～8年即可成材。每公頃間作田的經濟收益比單作農田可高出4 500元左右。林藥間作主要有吉林省的林、參間作，江蘇省的林下栽種黃連、白術、絞股藍、芍藥等。林、藥間作不僅能提高經濟效益，而且能塑造山青林茂、整體功能高的人工林系統，改善生態狀況。此外，還有膠、茶間作，種植業與食用菌栽培相結合的各種間作，如稻田種菇、甘蔗田種菇、果園種菇等?？傊r林立體種植，能夠有效提高太陽能的利用率和土地生產力，是我國生態農業建設中的一種主要技術類型，應當因地制宜地推行。
水體立體養殖模式。該模式主要分布在我國一些水體資源豐富的地區。由于水中的植物、動物、浮游微生植物、浮游微生動物等食物資源分布于水體的不同層次，可把鯉魚、草魚、花鰱、白鰱、鯽魚等魚類按比例放養在同一水體中，形成食物的分層利用。這樣的高產魚塘，每公頃魚的總產量可達8 000千克以上，效益倍增。
水體與陸基循環型的立體模式。?；~塘是典型的水體陸基物質能量交換的立體系統。在這個系統中，通過水陸物質交換，使桑、蠶、魚等各業得以協調發展，資源得到充分利用和保護，整個系統處于良性循環，可以取得極好的經濟效益。據江蘇省調查，太湖地區的桑基魚塘每公頃產桑葉1.5萬～2.25萬千克，可養蠶產繭1200～1800千克，蠶桑所提供的飼料和肥料，每公頃桑基魚塘可產魚1 830～2 350千克。
利用生物種群關系的立體模式。按生態—經濟—社會價值同—原理，把兩種或者三種相互促進的物種組合在—個系統內，使種群之間構成互惠互利關系，達到生態—經濟—資源良性循環的目的。這種生物物種共生模式在我國主要有稻、魚，魚、蚌，禽、魚、蚌，稻、魚、萍，葦、魚、禽，稻鴨共棲共聚等多種類型。其中，稻田養魚在我國南方和北方一些地方已普遍推行，既提高了水稻產量，又促進漁業發展，還可減少化肥、農藥、除草劑的施用量，增強土壤肥力。據試驗，稻田養魚平均每公頃水稻產量可達7.9噸，比單一種植的稻田增產1.13噸，增產15.2%;養魚76天，每公頃可收魚1.3萬尾。
2.在生態經濟良性循環中的應用
長期以來，我國大部分農村以作物秸稈和木材作燃料，用舊式灶臺做飯，這種生物能源利用方式有很多弊端：其一，舊式灶臺熱效率不高，一般在10%～15%;其二，秸稈是主要的畜禽飼料和肥料資源，燃燒秸稈是很大的浪費;三是人們為了燃燒之用，砍伐林木，破壞植被，導致水土流失、生態惡性循環。全國每年燒掉的秸稈約4億噸。大量燃燒秸稈污染大氣，已成為影響我國農田、農業和農村環境的一個重大問題。采用新生物能源的先進技術和經驗，充分利用我國豐富的生物資源和良好氣候環境條件，可以培育出大批生物新能源產業群。
新生物能源及有機廢物利用的綠色工藝與工程技術：
推廣節能灶臺，種植薪炭林 新式灶臺其熱效率最高可達到50%以上，節能效果非常顯著。湖南省岳陽地區曾推廣“岳2、岳3”省柴灶，一戶人家建一個灶，省柴灶成本1O元，一年能節約燒柴1500多千克。發展速生、適應性強和產量高的薪炭林，對解決農村能源問題是一種有效的辦法。我國速生樹種資源豐富，可采用立體栽培模式，草、灌、喬結合，經濟林木與水土保持林結合，尤其要重視糧油木本作物速生品種的選育，使其一樹多用。
發展沼氣能源 利用秸稈、雜草、糞便等生物廢棄物經過厭氧發酵獲得可燃氣體，具有污染小、利用率高、綜合效益顯著的特點。四川省開展綜合利用沼氣的農產7.2萬個。聯合國糧農組織在四川成都成立了亞太地區沼氣培訓中心。目前，沼氣向“多戶合建”大型沼氣池集中供氣方向發展。沼氣池的建設工程技術并不復雜，但原料的選擇及其管理卻值得注意。只有碳、氮比例在2O：1左右，才能有較高的產氣量。后期管理不好，是造成某些地區沼氣池建設失敗的主要原因。這項工作應有專門的行業及其培訓、投資企業承擔。只投資硬件不投資軟件，會造成不良后果。農業部在全國20多個省(自治區、直轄市)的l 000多個村實施以沼氣技術推廣為重點的“生態家園富民計劃”，深受農民群眾歡迎。
利用廢棄生物質，生產潔凈燃料 利用木材加工下腳料或其他生物質生產甲醇、乙醇等液體燃料，這種技術在意大利等國取得了較大的成功。湖南省已制造出C100型物質深度加工試驗裝置，以生產木炭為主，同時可得到焦油和煤氣。利用碳化技術，廢棄生物質還可被壓縮成型。這種技術可以把農村的秸稈、樹杈、樹根、樹葉等，經機械加壓成型，制成方便、定型的固體燃料。此外，秸稈氣化技術已在我國的山東、江蘇、浙江、湖北、四川等省逐步推行。
改良選育“富油類植物” 如被稱為“石油樹”的大戟屬植物能產出類似石油的產品，1000噸這種干植物經化學加工可制取28噸燃料油和100噸酒精。產于古巴的“柴油樹”，其樹膠能產生類似柴油的液體，一棵樹每年可得40升優質燃料油。美國科學家培育出一種熱帶“石油草”，可以提取出高含量的石油。應當引進這種植物，經栽培實驗后推廣。
推行有機廢物利用的綠色生物技術。隨著生物產品加工規模的擴大，產生了大量生物廢物，如骨頭、排泄物、樹葉、果皮等下腳料，棄之不用，既浪費了寶貴資源，又污染環境。人們正在逐漸認識到這個問題，并開始形成廢物再利用的產業群。
3.在新能源經濟與潔凈能源轉化中的應用
潔凈能源是未來能源發展的大趨勢，是可持續發展的源頭產業。潔凈的能源主要指太陽能、水能、風能、海洋能、氫能以及地熱等。據預測，2000—2010年和2010—2020年，僅華中地區兩個階段能源需求量年均增加分別為5.1%和4.7%。目前，能源主要是煤、石油、天然氣和核能，這些能源的利用產生了大量廢氣、廢水、廢渣，污染了環境，引發了“陽傘效應”和“溫室效應”。開發利用各種清潔能源及其綠色技術是當務之急。
(1)太陽能。2003年，我國已推廣約600萬只太陽能熱水器管。據報道，云南有一個縣農村推廣太陽能熱水器(板式)，已達到120萬米2，這至少相當于把約150萬千瓦時電能的太陽能進入了約2O萬戶農民家庭，滿足了他們洗澡、做飯、燒水和洗用的能量需求。此舉有效節省了薪柴、秸稈等有機肥資源，減少了林木砍伐，增加了綠色植被。
太陽能的利用潛力巨大。據測算，地球每分鐘接收的太陽能為173萬億千瓦，相當于3.5億噸煤的燃燒熱!它是植物光合作用以及地質年代化石能源形成的總動力，是地球表面的熱能、動能和化學能的總源泉。太陽能的能量轉化技術，包括：太陽灶(我國已擁有14多萬臺)、太陽能集熱器、太陽能熱水器、太陽房、太陽能海水淡化裝置、太陽能干燥器、太陽能制冷空調、太陽能發電。目前，最大的太陽能發電機組為4 000萬千瓦。此外，還有太陽光化學太空發電站等。
(2)水能。地球上每年通過降水到達地面的水有99萬億噸。正是這些動態水，可以開發為水能。長江流域的水能業產量居全國第一。據1980年水力資源普查表明，全長江地區水能蘊藏量為3×1O 8千瓦，其中1090條1O000千瓦以上的河流水能蘊藏量為2.57億千瓦，占全流域的95.8%。已建水電站裝機容量2 500萬千瓦，年發電量約1000億千瓦時。其中中小型水電站裝機容量約100萬千瓦，其余為大型和特大型水電站的裝機容量。已建成的大型特大型水電站有葛洲壩、丹江口、二灘水電站等。流域內已完成約130個農村電氣化縣。目前，在建的三峽水利樞紐工程將是世界上最大的水力發電基地之一，將裝設26臺發電機組，每臺單機容量為7O萬千瓦，總裝機容量為1820萬千瓦，平均每年發電量847億千瓦時。
(3)風能。我國可開發的風能資源為2.53億千瓦。地球上總的風能潛力為每年795×101 14千焦，相當于2 600億噸煤的燃燒熱。風能的利用方式是風力發電。其成本低廉，技術相對簡單。一架直徑11米的風車，在4級風吹動下，可發出功率為ll千瓦的電能。若干個這樣的風車聯結在一起，在經常有4級風的地方，就可以解決一個居民區的用電問題。風能發電技術已經成熟。風能發電將成為多風地帶的主要能源。
(4)海浪、潮汐與波浪發電。據估計全世界海浪能量的總動力將達到75億千瓦。1855年，英國制成世界第一臺波浪力發電裝置。目前，全世界設計了約四百種波浪力發電裝置。世界上擁有海岸線的國家，都設想在21世紀用上這種潔凈、成本低廉的能源。我國目前在山東、海南建設的最大海浪發電機組為100千瓦，在海浪能的利用上走在世界的前列。值得指出的是，海流、海溫都可以用來發電。美國和日本在制成了發電功率為50千瓦的海洋溫差發電裝置后，2O世紀80年代又制成10萬千瓦的海洋溫差發電機組，現在正在制造110萬千瓦的發電機組。我國已建設潮汐電站裝機容量為3 900千瓦，居世界第三位。
(5)綠色能源。這里的綠色能源主要包括如下幾種：從廢棄有機物中提取甲醇、乙醇為主的酒精、甲烷(沼氣)等可燃而又潔凈的氣體;專門培植可產生類似石油可燃液體的植物，如石油草、石油樹等;從海洋的海藻等海水植物中提取酒精以及其他燃料液體。無論是海洋還是陸地的生物能源都是太陽能的轉化形態，培育植物就是把太陽能間接地開發為經濟能源。以上幾種綠色能量，每年約有100×101 14千瓦，是一筆巨大的財富。
(6)其他幾種潔凈能源。一是氫能。由于氫能的利用技術比較復雜，目前難以估計其潛力。如果可以從水中大規模地制取氫，那么氫能源是無限的能源。試驗表明，燃燒1千克氫氣可釋放出14.2萬千焦熱量。氫能源可謂取之不盡，用之不竭。
其次是地熱資源。地球的內核像一個核能反應堆，每年產生的熱量為229.9×1O 15千焦，每小時傳導至地表面的熱量達27.5×lO 10千瓦。西藏、云南、四川等地都有地熱能開發利用試驗點。西藏羊八井地熱電站是我國最大的地熱電站，裝機容量2.32萬千瓦。目前，我國一些地方開發出的地熱溫室栽培、養殖、孵化等技術，在生產中都取得了很好的經濟和社會效益。
再次是核能。由于一些發達國家時有發生核電站核泄漏事故，人們對核能存有疑慮。目前技術安全已得到解決，核能已成為重要的能源之一。我國已在大亞灣、秦山等地建立了核電站，運行狀態良好。
4.在生態產業中的應用
現代生態產業可分為環境產業和生物技術產業。
環境產業技術又主要分為兩大類，一是改造水土的產業;二是氣象監測與預報產業，包括氣象預報、航測遙感、衛星信息、水環境監測等。前一類在局部和區域范圍內，可以通過土壤改良、灌溉、排澇等技術的應用，以改造水土環境。例如，興建各種大、中、小型水利工程和采用生物肥料、水土保持技術等，可以促使綠色產業實現高產、優質，高效、低消耗、無污染和無生態破壞的良性循環。
氣象技術主要是短期預報、中期預測和長遠(如以10年為單位)監控工程技術。這種預報、預測和監測技術會隨著空間技術進步而得到加強。衛星氣象信息工程技術，能提供清晰的傳真圖像，使人們提前了解未來可能出現的氣象變化，其準確率已上升至90%以上，其經濟、社會和生態效益往往大于微觀環境改造。氣象預測技術的效益是長遠的、全球性的，微觀水、土改造技術的經濟效益則是局部的較近期的，兩者相輔相成，維持人類環境要素的動態平衡。
生態產業需要應用生物工程技術和生物技術工程這兩個既相互聯系又相互區分的生物技術。生物工程技術一般特指基因工程、遺傳工程和發酵工程等。也有的資料把生物工程歸為遺傳工程、細胞工程和基因工程，在遺傳工程中又有基因工程等。生物技術工程則廣義得多，它泛指以生物為研究對象的技術，既包括以生物細胞以下水平的生物遺傳物質為對象的技術，也包括以細胞水平為單位的技術，還包括以細胞以上水平(如組織、器官和器官系統)的技術。從更廣義上講，也包括以生物個體、種群、群落及其與環境構成的生態系統為對象的技術。
農業工廠化生產是農業增產的重要途徑，特別是在人均耕地日益減少的情況下，發展工廠化作物生產，可以集成田間的許多農藝措施以縮短農作物生長期。工廠化生產技術在不少領域已經普遍推廣。如大棚生產技術、工廠化禽畜養殖的推行，已成為瓜、果、菜、肉、蛋、奶供應的重要組成部分。通過生物工程進行育種，獲得高產、優質、抗病新品種，并已形成育種工程產業。
5.在生態景觀經濟中的應用
生態景觀產業是以自然地理、地貌、生物群落及相應的現代與歷史人文等資源為對象的經濟部門，是包括旅游、交通、居住、購物等服務行業及其管理產業的總和。以景觀資源為主體的是旅游業，而交通、購物等服務行業則是生態景觀產業的外延。
生態景觀產業，既然叫做產業，就有一個經濟效益的問題。據統計，我國的旅游收入中，旅游購物收入比例最大，占一半以上?？梢?，生態景觀產業的主體是旅游，而旅游中的購物，即商業發展是其重點。所以，旅游區同時也是商業區。其次是住宿收入比例較大，但住宿建設應注意不同檔次、實用、方便。既要照顧到少數高層次的國內外游客，又要關注中低檔次的游客。
統計數據還顯示，我國游覽門票收入是最低的。但多數地區的旅游投資主要投向了游覽區。新建的人工景點與原有的歷史人文景觀、自然景觀往往不盡協調，有的還破壞了原有風貌。一些發達國家的旅游景點，大都不加多少修飾，以歷史的真實或自然的真實吸引游客，把錢用在了服務和設施建設方面，帶動商業、飲食業、交通等綜合行業的發展。我國有文字記載的人文景觀歷史長達8 000多年，歷史人文景觀產業有著巨大的潛力，應當在注重保護的前提下，適當地開發。
旅游業發展的基礎是優美的自然生態景觀。生態與環境建設則不可避免地成為旅游業發展的基礎。而控制污染、恢復與保持生態平衡則成為基礎的基礎。旅游收入既然以生態自然景觀為基礎，那么，旅游收入理所當然地要返還相當一部分用于生態建設。而作為污染源的某些企業更應當本著“誰污染、誰治理”的原則，重視向環境保護投資。否則，生態景觀的旅游價值不可能持續發揮。
此外，現代生態理論還廣泛地應用于基礎工程設施中，如用于水利設施、生態工程和各種基礎工程等，在生態治理中起著不可替代的指導作用。
