中国生态学的基本理论

中国生态学的基本理论

作者：张正春| 2005年08月21日15时41分|

【内容提要】本文提出了创立中国生态学的理论基础，它既是现代生态学发展的必然，又会推动现代生态学的理论革命，这是研究和挖掘中国古代生态学的重大意义。提出中国生态学的基本理论，既是为了继承中国古代宝贵的生态学思想，也是为了更好地解决现代生态学中的问题。如：生态系统的结构和功能规律，生态系统整体性的形成机理，生态系统的能流特征和动态规律，生态系统的普遍模型，生态系统多样性的产生机制，生态工程以及生态系统恢复的技术要领，生态系统的稳定机制和抗干扰能力的形成机理，生态系统可持续发展的机制等。

中国生态学的基本理论

张正春

按照E.P.Odum的意见，现代生态学是研究生态系统的结构与功能的科学，甚至于“把生态学定义为研究自然界的构造和功能的科学”。生态系统是一个整体系统，是一个动态的开放系统，是一个具有自组织功能的稳定的复杂系统。生态系统的复杂性（complexity）已经引起生态学家的高度重视，所谓“通常是超越了人类大脑所能理解的范围”（蔡晓明，2002），关于生态系统的整体性理论的研究（Jorgensen,1992）和生物多样性研究（Schulz,1993）代表了现代生态学的研究方向。整体论是现代生态学最重要的思想，与现代生态学的理论相对比，中国古代的宇宙观和自然观具有非常重要的生态学意义。中国古代文化具有始终一贯的整体论，整体论思想是中国古代科学的基本特点，如中医中的整体论思想等。我们把中国古代的生态学思想给予提炼和总结，形成了中国生态学的基本理论，供大家讨论改正。

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提出中国生态学的基本理论，既是为了继承中国古代宝贵的生态学思想，也是为了更好地解决现代生态学中的问题。如：生态系统的结构和功能规律，生态系统整体性的形成机理，生态系统的能流特征和动态规律，生态系统的普遍模型，生态系统多样性的产生机制，生态工程以及生态系统恢复的技术要领，生态系统的稳定机制和抗干扰能力的形成机理，生态系统可持续发展的机制等。

一、元气论

元气论是中国古代的基本思想。宇宙天地间万事万物的生灭变化都在气中。气聚则生，气散则亡。充塞宇宙之间者，气也。元气是宇宙万物的共同本质。从热力学理论和爱因斯坦的质能方程来看，中国古代的“元气”概念类似于能量的基态，是万物起源的基础（万物之母），是从无到有、有生于无的物理条件。“气”是不同形式的能量活动，“元气”则是宇宙能量的基本形式和原始组成。“气”的概念是与“形”的概念相对应而产生的，“气”是功

能状态，“形”是形态结构，“气”是动态概念，“形”是静态概念。一切物质能量的功能性活动都表现为“气”。如：

“夫自古通天者，生之本，本于阴阳，其气九州九窍，皆通乎天气。”（《黄帝内经》六节脏象论篇第九）

（大意：自古以来，人与自然的关系（生物与环境的关系），都是生命的本质问题，生命的本质和人体生理的基本规律是“阴阳”（内外），人体九窍与体外相通，是人与自然之间的物质能量循环通道）

“气”与“形”相对应，气是不可见的，形是可见的。《黄帝内经》对“气”与“形”的关系有一个经典论述：

“故在天为气，在地成形，形气相感而化生万物矣。……气有多少、形有盛衰上下相召，而损益彰矣”。（《黄帝内经》天元纪大论篇第六十六）。（大意：天阳运动为无形的气态能量，地阴聚积为有形的物质形态，物质与能量的相互作用就产生了万事万物。……能量的多少，形体的大小，异性（阴阳）之间的相互吸引，显示出自然界的变化，揭示出变化的内在原因和运动机理）

这里所论述的“形气理论”与生态系统的能量循环和物质代谢过程是相符合的，与物理化学反应过程也是相符合的。《黄帝内经》用元气论解释宇宙的结构和自然界万物的变化：

“太虚寥廓，肇基化元，万物资始，五运终天，布气真灵，惚统坤元，九星悬朗，七曜周旋，曰阴曰阳，曰柔曰刚，幽显既位，寒暑驰张，生生化化，品物咸章。”（《黄帝内经》天元纪大论篇第六十六）。（大意：广阔无垠的宇宙太空，是物质生化的本元，决定万物的发生和生命的起源，五行变化周而复始，合乎天道，宇宙真元之气的运行（天道的规律性活动），统驭着大地万物的生长与演化的性质，九星悬朗的宇宙，七曜（日、月

及金、木、水、火、土星）的周期性运动，导致了自然界万物的阴阳变化规律和刚柔不同的性质，昼夜交替、寒暑往来，是万物生生不息、变化无穷的机制、规律和原因，这就演化出形形色色的事物和千差万别的物种）

“岐伯曰：地为人之下，太虚之中者也。帝曰：冯乎？岐伯曰：大气举之也。”（《黄帝内经》五运行大论篇第六十七）。

地球在宇宙中的状态是“大气举之”，相当于现代物理学所说的向引力和离心力的平衡，“气”则类似于“力”。

中医的“五运六气”理论和“气血理论”就是元气论的具体应用。按中医，“气为阳，血为阴”、“气为血之帅”，“气”为血液的功能活动和代谢机能。

“黄帝问曰：天覆地载，万物悉备，莫贵于人。人以天地之气生，四时之法成。”“岐伯曰：夫人生于地，悬命于天，天地合气，命之曰人。人能应四时者，天地为之父母。知万物者，谓之天子。”（《黄帝内经》保命全形论篇第二十五）。

我们把《黄帝内经》的思想应用到整个生态系统，一切生物和人一样，都是由“天地之气生”。T.H.Odum（1983）在《系统生态学》中，以能量活动为纽带建立统一的生态系统的符号体系，建立统一的生态学理论，这一思想与“元气论”是不谋而合的。E.P.Odum把系统生态学誉为“生态学中的革命”，可见，从能量变化的角度研究生态系统的统一规律是多么重要。元气论之所谓“元气”是宇宙万物的共同本性，因此，元气论自然成为解释宇宙万物的统一理论了。根据元气论的思想，我们在中国生态学中还提出了“气象”和“形势”的概念来描述生态系统的状况。所谓“气象万千”和“形势盛大”正是大型生态系统的共同特征。另外，“气势”反映动态特征，“气氛”反映环境状况。生态系统是一个动态整体，是一个全能的开放系统，在有无、虚实之间，在动静、刚柔之际，“元气论”是大有作为的。在中国生态学中，“气”是无处不在、无时不有的一个基本概念。“气”具有模糊性的动态特