由于人类的不合理活动和人口的爆炸性增长所带来的粮食问题、环境问题、自然资源问题，而导致的“生态危机”，危胁着人类的生存。人类对生态危机的认识产生了生态学和环境科学，提出了互耦互动系统生态环境观，其基本思想是：人类与生态环境共同组成的自然整体，是以生命为主体的生态系统。生态系统表现为：系统的整体性、层次结构性、开放性、平衡与稳定性、要素的不可分割性。
一、生态危机与生态环境
相对于地球生命形式，人是晚近的现象。大约在20亿年前，藻类植物就通过光合作用向大气释放氧气了，这为出现更高级的生命形式创造了必要的条件。而人的出现则要晚得多，大约在300万年前。早期人类数量少，对生物圈的影响一直较小，只有到了8 000年前，人类发明了农业技术之后，才改变了这一状况。我们可以把这一年代作为人类真正改造自然的开始。人类改造自然标志着人类影响生存环境的开始。人类对环境的影响因素很多，研究这种影响是通过生态学进行的。生态学是建立在生态系、生物圈这些基本概念基础之上的。某一生物个体的总和叫种群，生活在一定区域内的所有的种群组成群落，群落与其相互作用的无生命环境称为生态系。如果我们把和周围物理环境有关联的地球上的所有生物看作一个整体，那么，这个整体是生物圈。从系统的观点看，人是生物圈的组成部分；从人与环境的对象性关系看，人是独立的主体，而环境是客体。
“生态危机”主要指，由于人类不合理的活动，在全球规模或局部区域导致生态系统的要素结构和功能损害，造成生命维持系统的瓦解，生态平衡的破坏，从而危害人的利益，威胁人类生存的现象。当代全球性的“生态危机”主要有下列表现。
1.人口爆炸性的增长和粮食问题
（1）人口增长问题。人类影响环境的因素很多，其中最重要的是人口，只要人口少，技术简单，就完全有可能依靠地球生态系统来稀释、分解和再循环人类产生的废物。但是，最近几个世纪以来，由于科学技术的进步，降低了死亡率，以及人类适应环境的能力增强，从而使人口发生爆炸性的增长。根据世界人口统计资料显示：公元1000年时，世界人口大约是2.5亿。过了650年后的1650年，人口增长到5亿，其年增长率相当于0.1％。而在1800年，仅仅过了150年，世界人口就增加了一倍，为10亿；其年增长率相当于0.5％。到1930年，世界人口翻一番达到20亿，用了130年。到1960年为30亿，1974年为40亿，1987年达到50亿，1999年达到60亿。第3、4、5、6个10亿分别用了30年、15年、12年、12年。1950年至1987年，世界人口增长率为1.89％。现在，人口增长率为2％。
人从出生后，就要占领空间，消耗资源。人口问题，反映了人口数量与环境容量的矛盾。人口增加，必然要开发更多的土地、森林、草原，开发更多的水资源、矿产资源，从而加剧了人类对生态环境的压力。要知道，地球表面生态环境资源是有限的，人口的高速增长必然带来一系列生态问题。中国人口占世界人口的1/5，而国土面积只占世界的6.5％左右，中国的问题更加突出。为了满足13亿人口的基本生活需求，必须大力发展生产，特别是增加粮食生产。而生产的发展又会面临着人均资源短缺，工业化资金有限的困难。急功近利的生产还会造成一系列生态平衡失调和自然环境的严重恶化。所以，一切问题都离不开人口问题。
（2）粮食问题。人口的增长建立在人类发明了农业技术，大量生产粮食，以满足人类摄取蛋白质的基础上。现在，世界人口爆炸性增长，至少需要以同样速度来增加粮食生产，才能维系目前的水平。根据联合国粮食和农业组织的估计，世界发展中国家大约有20％的人口营养不足，其中60％左右的人患营养不良症。这意味着，目前全世界有一半左右的人口正在遭受着饥饿。人类要生存，要发展，就要生产大量的粮食满足这种增长。粮食增产的措施，主要是开垦剩余的荒地，但前景不乐观，要不断提高单位面积产量。这需要包括增加肥料和农药的使用量，改善灌溉系统和提供更多的农业机械在内的一整套措施。而所采取措施中每一项都会给生态系统增加压力。例如，农药的使用可以除草，除病虫害，增加粮食产量，但是，它同时会对生态系统中其他生物和人类产生有害的后果。做任何一件事情总是利弊互见。这是生态学领域中的一个普遍规律。粮食问题与人口问题联系在一起，是“生态危机”的最基本问题，是危机的根源。
2.环境问题
环境问题指的是，由于人类的主体性活动，向环境索取物质、能量而造成危害人类及其他生物和生态稳定现象的环境污染问题。根据污染物所起作用的空间差别，可以把环境污染分为水体污染、大气污染和土壤污染。
（1）水体污染。水体污染大体是通过耗氧污染物、致病污染物、合成有机化合物、植物的营养物质、无机化合物及矿物性物质、沉淀物、放射性污染物、热污染等8种污染源联合作用造成的，它将给环境带来严重的影响。(4)这些污染物源于家庭污水，工业和农业废水。家庭污水排放，通常是随同人的排泄物一起进入水体的病原微生物，洗涤剂化合物的排放。工业和农业废水主要指农药及许多合成的工业化学试剂。例如，从施肥农田中排出的氮和磷，以及工厂排放的大量污水，污水中的酸、汞和镉这样的重金属，放射性矿、核试验、核发电站而形成的放射性污染物对水体的污染。这些污染物都会给鱼类和水生物，动物和人类带来极大的危害。
目前，海洋已经出现了200死亡区（所有海洋生物都无法生存的海洋区域）。根据联合国环境规划署报告，世界每年向海洋倾倒的废弃物达20万吨。60％的海洋生态开始退化。占地球面积70％的海洋，正面临着人类发展的威胁。污染的结果就是海洋生物开始减少和灭亡，渔业生产遭受巨大损失，赤潮增加等。
我国沿海地区也是中国经济最发达的地区，占我国国土面积的13％，每年奉献60％的GDP，同样也排放着大量的污染物。2005年，我国排入大海的污水总量达317亿吨。据有关部门统计，我国排放的污水50％没经过任何处理，2005年仅在海洋渔业一项上造成的直接损失就达4亿元。近年来，有专家提出再过10年渤海可能变成“死海”。中国的七大水系、湖泊、水库、部分地区地下水和近岸海域，均受到不同程度的污染，总体呈加重趋势，尤其是工业较发达的城镇附近的水污染问题是相当严重的。
（2）土壤污染和水土流失。土壤污染主要指污水灌溉引起的耕地污染，重金属对农田的污染，不合理使用农药对农田的污染，化肥使用对农田的污染等。中国因污水灌溉的耕地污染面积达3250万亩，重金属污染农田的面积达1230万亩，农药污染农田面积达1.36亿亩。化肥平均单位用量高于世界的平均水平，但肥料利用率低（氮、磷、钾利用率在30％～50％），水体富营养化和土壤污染问题相当严重。因化肥过量使用而造成的土地沙化和退化问题，亦相当严重。人类对森林的乱砍滥伐，对草原的过度放牧，是造成水土流失、土地沙化和退化的根源。目前，全球大约30％的陆地发生沙漠化现象，平均每年有600万公顷的土地沦为沙漠，因沙漠化和土壤退化而丧失生产力的土地，每年就有2 000万公顷。中国现有水土流失面积360万平方公里，沙化面积262万平方公里，土壤的物理退化面积0.38亿亩，构造性退化面积5.33亿亩，化学性退化面积3.1亿亩。营养性退化面积中，贫氧4.97亿亩，贫磷10.09亿亩，贫钾2.72亿亩，贫硼4.92亿亩，贫钼6.68亿亩，贫锌7.29亿亩。
（3）大气污染。大气污染，主要指一氧化碳、二氧化硫的排放，氮氧化物的排放，碳氢化合物的排放，硫氧化物的排放和粒状污染物的排放等。而一氧化碳的排放主要来源于汽车（在美国占66％）。二氧化硫主要来源于工业生产、民用生活所使用的化石燃料。氮氧化物主要来源于汽车、发电厂和其他工业用燃料。碳氢化合物主要来源于汽车、工业企业、有机溶剂的蒸发。硫氧化物80％来自煤的燃烧，粒状污染物主要来源于气溶胶、烟、落尘、烟灰等。
据统计，中国1998年二氧化硫排放量达到2 087万吨，烟尘排放量1 335万吨，工业粉尘排放量1 344万吨。固体废物历年累计堆存量已达70亿吨，占地75万亩。固体废物的大量堆积，污染地下水，释放有毒有害气体。
目前，最具全球规模的大气污染，主要表现为酸雨蔓延、臭氧层耗损和温室效应。酸雨不仅会腐蚀建筑物，加速金属、石料、涂层等风化，降低木材抗病虫害的能力，而且还会造成湖泊、河流酸化、导致鱼类等水生生物数量减少，甚至灭绝。臭氧层的损耗会使更多的紫外线射入地面，使人类非黑色素瘤皮肤癌增加，降低人体免疫系统的保护功能。“温室效应”造成地球升温1.5℃～4.5℃，将使海平面上升30cm～50cm，海岸和河口地区将直接受到严重威胁，并造成全球气候反常。
3.自然资源消耗和短缺问题
自然资源，指自然界中能为人类利用的物质和能量的总称。根据资源的物质属性，可以分为再生资源和不可再生资源两类。前者指可循环可再生的资源，如空气、水、生物等。后者指现阶段不可更新再生的资源，如煤、石油和矿物资源。从1974年开始，人们提出了“能源危机”和“资源危机”。所谓危机主要讲的是，不可再生资源的枯竭、短缺、污染，再生资源的污染退化。其中，生物资源、矿产资源等，问题尤为突出。
人类对森林的乱砍滥伐是造成森林减少的主要原因。研究表明，在500年前，地球上的陆地面积有2/3被森林覆盖，总面积达到76亿公顷，到1990年减为34亿公顷。目前，世界森林面积还以每年2 000万公顷的速度从地球上消失。森林是陆地生态系统物质循环和能量交换的枢纽，它同人类生存利益息息相关。特别是有“地球之肺”之称的热带雨林横遭破坏，受到全世界的普遍关注。
由于人类的活动，大面积森林采伐，火烧和农垦，草地的过度放牧等原因，加速了生物物种灭绝的速度。近400年来，野生动物，在17世纪平均5年灭绝一种，到20世纪2年灭绝一种。从19世纪起，鸟类灭绝速度每年一种。科学家预测，如不采取保护措施，地球上全部生物多样性的在未来20至30年里有被消灭的严重危险。现在，每年都有1万～2万个物种灭绝，灭绝的速度是其形成速度的100倍。由于食物链的作用，地球上每消失一种植物，往往有10～30种依附这种植物的动物和微生物随之消失。每一物种的丧失，减少了自然和人类适应变化条件的选择余地。生物多样性的减少，将恶化人类生存环境，限制人类生存与发展机会的选择。
矿物资源也同样处于危机之中，工业国消耗的矿物资源主要是燃料矿物和金属矿物，而矿物资源是不可再生的资源。因此，人类在很短的时间内就可能耗尽这些矿物资源。中国矿产资源的保证度在下降，不少重要的矿产资源将长期短缺。到2010年，45种矿产中可以满足经济社会发展需要的仅有21种，主要矿产除煤外，大部分矿种都难以满足需要。
4.对生态环境的认识(www.xing528.com)
影响人类生存的环境称为生态环境。“生态危机”就是人类生存环境出现危机，对生态危机的认识，就是对生态环境的认识。“生态危机”的产生和发展，是人类长期改造自然过程中形成的，与人类把自己视为自然的统治和主宰的观念有着密切的关系。在这种观念影响下，人们追求的是自然界合乎人的需要，却很少考虑如何使人的这种需要特性适应自然的特性、法则和生态规律；人们更多地强调改造、征服、战胜自然的力量的增长与发展，很少考虑人和自然之间物质能量交换的调节能力，以及对自然界的适应能力的训练和提高；人们更多的是对战胜自然的欢呼，很少考虑受到自然的惩罚。
“生态危机”的产生、发展与社会问题相关联。例如，当今世界的环境问题，既包括发达国家也包括众多的发展中国家。“只有一个地球”，环境问题的主要原因是发达国家置全人类利益于不顾，肆意向发展中国家倾倒垃圾、化学废料，把公害企业转移到发展中国家。而发展中国家又由于贫穷，而加剧了对自然资源的开发，加速了环境的恶化。
“生态危机”的产生和发展与传统的工业生产方式有关联。传统工业是建立在无限度地向自然界索取，使得人类能够以从前无法想象的巨大力量来燃烧、砍伐、挖掘、移动、改变各种物质，严重损坏了人类生存发展的生态环境。
“生态危机”的产生和发展与传统单纯追求经济增长的发展观相关联。传统的发展观认为，自然资源可无偿地利用，自然资源无价或低价，自然环境中的资源可以“取之不尽，用之不竭”。按着这种观念，发展经济被理解为单一的国民生产总值的增长，很少考虑反映自然资源和能源的消耗量，反映环境质量的丧失程度。这种发展观具有片面性和局限性。
二、互耦互动系统生态环境观
互耦互动系统生态环境观是人类对生物与环境构成的生态系统的总看法、总观点。它是建立在人类对“生态危机”的认识和生态科学、环境科学研究基础之上的。互耦互动系统生态环境观是系统自然观在人类生态环境领域的具体体现。
1.互耦互动系统生态环境观的科学基础之一：生态科学
生态学最早是一门研究动、植物及其生活环境相互关系的科学。它是建立在世界范围的人口资源和环境日益尖锐，“生态危机”十分突出的基础之上的。当生态学把人类列入生态系统中，研究人类与环境，人类与资源的关系及其相互作用的规律。当生态学成为人类的生态学时，生态学就变成一门关于人类生存的科学，显示了人类在生态系统中的位置。生态学的基本观点如下。
第一，人作为大自然链条中的一环，在由动、植物和微生物所组成的金字塔式的食物链中，人类与其他动、植物一样，共同消费着自然界的水、空气、阳光等生活资料。但人作为能动性的消费者，不仅改变了动、植物的位置，而且会改变他们居住地方和面貌、气候，甚至改变动、植物本身。由于人类改造自然的盲目性造成生态失衡和环境污染、资源短缺，最终反过来危及人类自身的生存。
第二，人参与生态系统的调控和协同进化。在人类产生前和人类产生以后的相当长的时间内，生态系统靠自我调节从无序到有序演化，通过自我调节恢复常态。人的能动性决定了人作为调控者，可以通过人类与自然的相互影响，自身的活力，来调整和控制人与自然的关系。人与自然协同进化，是说人在与自然的相互作用中，可以通过相互适应性选择，在人类创造历史的同时，维护地球健全的生态系统，不断提高生态系统维持生命的能力。
第三，生态学吸收了系统科学的整体观念，提出循环的观念、平衡的观念和多样性的观念，揭示了生态规律。整体观念讲的是，生物（包括人）与环境构成了一个不可分割的整体，任何生物都不能脱离这个整体，人类与环境构成了一个大系统。循环的观念是指，生物的生产者、消费者、分解者之间，形成了三个环节物质循环链。平衡的观念讲的是，生物之间的食物链关系、金字塔结构和循环体系，处在动态的生态系统平衡中。多样性的观念讲的是，生物的多样性与稳定性是生态原理，保持物种的多样性就保持了物种的稳定性，多样性的丧失必然影响生态系统的稳定性。
生态学的规律一般概括为：“物物相关”、“相生相克”的规律。它揭示了自然事物的相互联系、相互制约、共同生存的生态关系，是维持生态系统平衡的动力。“能流物复”、“协调稳定”的规律。它揭示了物质的循环、能量流动是在生态系统内部的流动，是生态系统内在发展的保证。“负载定额”的规律。它揭示了任何生态系统的生产力和承载都是有限的。人口问题、资源问题、环境问题，说到底都是人类活动接近或超过负载定额限度而造成的。“时空适宜”的规律。它揭示了生态系统的变化的特征，人类在作用生态系统时要进行规划，规划人的生产、消费行为时，要从实际出发，实事求是，因地制宜。
2.互耦互动系统生态环境观的科学基础之二：环境科学
环境科学以生态学的基本原理为基础，研究生态系统与社会经济之间的制约关系。在这里，生态系统是生态学研究的对象，属于自然科学性质，而经济活动则是社会科学研究的对象，属于社会科学范畴。因此，环境科学是介于自然科学与社会科学之间的中间学科。环境科学的基本观点如下。
第一，人类在漫长的岁月中，经济发展一直是缓慢的。只有到了工业革命后，经济开始得到飞速发展。特别是第二次世界大战后，从战争的废墟中挣扎起来的西方各国，把发展工业作为致富之路，拼命追求速度、产值和经济效益。经济发展给社会带来了繁荣，人民生活水平得到了提高，人口爆炸性增长。人们在发展经济的过程中，由于忽视经济发展对人口增长、生态系统的反作用，不仅带来了“生态危机”，而且这种危机在加剧，给人的健康产生有害的作用，甚至威胁人类的生存。正是基于这种认识，人们开始重新认识并重视研究发展经济与保护环境之间的制约、依存和相互促进的关系。
第二，环境科学的重点是研究环境问题的治理。提出了增加对研究治理环境的投入，美国每年用于环境污染研究和治理的经费达500亿美元。日本每年用于治理污染的经费占全国工业投资的百分之七。其他发达国家如德国、英国等也大体如此。提出水污染的针对性治理措施，空气污染的治理措施，以及降低能量消耗的措施，开发新能源、矿产资源的控制节约回收和重复利用等措施。
第三，人类影响环境的因素很多，其中最主要的是人口。环境科学研究人口与经济的关系，人口与环境的关系，提出了如何使人口控制与经济增长结合起来，实现最理想的、把人口出生率控制在一个不高于环境置换水平的程度上，提出了控制人口的一系列措施。
三、互耦互动系统生态环境观的基本思想
第一，生态系统表现为系统的整体性。是要素与要素间相互联系、相互制约的整体。这种联系方式是交互式的互耦互动。即要素间的相互交流、相互作用、相互制约，通过互动的方式保持系统的平衡与稳定。生物与生物、生物与人类、生物系统与环境系统共同组成的自然整体，是以生命为主体的生态系统。生物圈之所以称为生物圈，是因为它存在着普遍的生命现象。生态系统平衡的破坏和演化都是围绕着生命物质来进行的。生态系统是具有活力的生命系统。生态系统的整体性讲得是，构成生态系统的各个要素，都是整体的组成部分，系统中的任何要素出了问题，都会对生态系统的整体产生重大影响。
第二，生态系统表现为系统的层次结构性。动物、植物和微生物构成生物系统，生物系统与人类构成人类生物系统，人类生物系统与环境构成生态系统。这是一个有层次的逐级构成的系统。在生物系统中，每个生物都是系统的要素，都有特定的生态位，各种生物间以食物关系构成了相互依赖的食物链，其中任何一个环节结构出了问题，都会影响整个生命系统的存在。在生物系统与环境构成的生态系统中，生物与非生物之间构成了一个整体；离开了非生物所构成的环境，生物就不能生存，也就无所谓生态系统。
第三，生态系统表现为系统的开放性。生态系统是一个开放的系统，生物系统与环境系统相互作用、相互影响。生物系统吸收环境的物质和能量来维持其生存，形成了生物系统与环境系统的复杂联系。而生物系统也向环境系统施放物质、能量，构成了生态系统的反馈联系。生态系统具有调控和保持平衡的能力，这种平衡是一种动态平衡。它是由系统内部的物质运动决定的。生物的食物链讲的是系统内的物质能量的输入过程，植物通过光合作用，把无机物的能量转化为有机物，经食草动物、肉食动物一级级转移，组成食物链，完成物质能量从一种生物转移到另一种生物。最后被微生物分成简单的化合物和元素，再反馈到新的循环中，这种循环与转化构成生态系统的动态过程。
第四，生态系统表现为系统的平衡与稳定。维持生态平衡是遵循生态规律、自觉地保护自然，不是单纯消极地适应自然和回归自然。人们在作用自然时，在运用生态平衡规律时，不可能不打破生态系统的原有平衡。生态系统在人为有益的影响下，可以建立起新的平衡，这种新平衡是变化与稳定的统一。这种新平衡既有利于人类生存，又有利于生态环境，是一种全新的结构合理的高级的生态系统。
第五，生态系统表现为系统要素的不可分割性。在整个生态系统中，人是系统的要素，是生态系统共同体的普通成员与公民。人类与大自然的其他构成者在生态上是平等的，人应该尊重共同体，人的任何行为都应遵循生态规律，保持共同体的和谐、稳定，才能达到人与自然和谐发展，共同进化。
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