張 敏 韓 娜 周長發(fā)
(南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 江蘇南京 210023)
Haechel[1]對生態(tài)學(xué)的定義為“對動物與無機和有機環(huán)境之間所有關(guān)系的調(diào)查,它首先包含那些與其直接或間接接觸的動、植物有益或有害關(guān)系?!笨梢娫谏鷳B(tài)學(xué)中,可將研究主體以外、與之相關(guān)的所有一切稱為“環(huán)境”,其所包含的每個因子或要素可稱為環(huán)境因子或環(huán)境因素。然而,在生態(tài)學(xué)文獻中,還常遇到“生態(tài)因子”一詞。對于它與“環(huán)境因子”的異同,不同文獻卻有不同說法,有必要進行辨析,以便更科學(xué)準(zhǔn)確地使用二者。
1.1 認為二者沒有區(qū)別 李振基等[2]認為環(huán)境因子和生態(tài)因子在概念上一般不加以區(qū)分,即在環(huán)境中,對生物個體或群體的生活或分布起著影響作用的因素稱為環(huán)境因子(environmental factor),或稱為生態(tài)因子(ecological factor)。
張合平和劉云國[3]則認為,生物的環(huán)境可籠統(tǒng)地認為是由生物因素和非生物因素組成??蓪⑦@2個方面的因素進一步分為單個的環(huán)境因子或生態(tài)因子,例如,氣候因子、土壤因子、地形因子、人類因子、生物因子。
1.2 認為二者是同一物的不同名稱 余世金等[4]指出,“環(huán)境因子”和“生態(tài)因子”所指的內(nèi)容是相同的,只是從不同角度分析。從環(huán)境學(xué)的角度稱“環(huán)境因子”,從生態(tài)學(xué)的角度稱“生態(tài)因子”?!吧鷳B(tài)因子”的內(nèi)涵更注重環(huán)境因子對生物生長、發(fā)育、繁殖等生理生態(tài)過程的依賴與影響作用。
1.3 認為生態(tài)因子是直接作用于生物的環(huán)境因子 Ramade[5]認為,“生態(tài)因子是環(huán)境中那些能直接作用于生物的典型理化或生物特性”。故在陸地環(huán)境中,溫度和降雨量是生態(tài)因子,而海拔和高度則不是:它可被分為一系列因素,例如,溫度、日照量、大氣壓力等,通過這些因素發(fā)揮其影響、產(chǎn)生其效應(yīng)。
1.4 認為生態(tài)因子是“重要的”環(huán)境因子 持此觀點的學(xué)者較多[6-7]。他們都認為環(huán)境中的各要素稱為環(huán)境因子,其中有些對生物極其重要,影響生物的生長、發(fā)育、繁殖、行為、分布等,又可稱為生態(tài)因子,而其他對生物不太重要的因子可以是環(huán)境的一部分,但不能稱為生態(tài)因子。常見的生態(tài)因子包括光照、溫度、濕度、氧氣和其他相關(guān)生物等。
1.5 認為環(huán)境因子是無機生態(tài)因子 戈峰[8]認為,環(huán)境中對生物個體或群體的生活或分布有影響的因素稱為生態(tài)因子。生態(tài)因子通常可分為非生物因子(abiotic factor)和生物因子(biotic factor)。從廣義上說,環(huán)境因子即為生態(tài)因子。從狹義上說,一般環(huán)境因子指的是生態(tài)因子中的非生物因子,例如,溫度、濕度等氣候因子,以及土壤因子等。
綜合分析以上不同觀點,筆者認為,將生態(tài)因子理解為重要的、對生物主體有明顯作用的環(huán)境因子是最理想的。理由主要有以下3個方面:
1)環(huán)境包含研究主體周圍的一切。在生態(tài)學(xué)中,環(huán)境指自然界中研究主體周圍的一切總和,例如,空間、平臺、理化因子、相關(guān)生物等。其實,Haechel[1]的定義也持類似含義。還有人將更多要素包含在環(huán)境概念中。例如,Agarwal[9]指出物理、化學(xué)、生物和文化條件及其衍生物共同構(gòu)成“環(huán)境”。這表明,在生態(tài)學(xué)中,環(huán)境是最大的概念,不可能再有比其范圍更大的概念。相應(yīng)地,環(huán)境因子也就包含了所有的因子,生態(tài)因子只能隸屬于它。
2)生態(tài)因子是生態(tài)學(xué)研究的重點。正是由于環(huán)境因子多種多樣,在生態(tài)學(xué)研究中不可能窮盡,故生態(tài)學(xué)只研究一些重要的、對主體生物有較大作用的環(huán)境因子(例如光、溫、氣、水、食物、天敵等)是理所當(dāng)然的,也是不可避免的。因而將生態(tài)學(xué)研究中經(jīng)常涉及的、對生物主體作用明顯的環(huán)境因子稱為生態(tài)因子是合適的,可恰如其分地表達實際情況。相反,如果稱研究“環(huán)境因子”對生物的作用,就可能意味著是想突出或表達所有環(huán)境要素的作用,而這是不切實際的。
3)只能從作用大小角度區(qū)分不同因子。環(huán)境因子眾多,作用有大、有小,必須區(qū)分??蓪⑵渲袑ι镉兄匾饔?、影響生物的生長、發(fā)育、繁殖、行為、分布等的因子特稱并區(qū)分為生態(tài)因子(它們也是研究的常見對象和指標(biāo))。例如對水牛而言,同在池塘邊的小白鷺是其環(huán)境因子(相關(guān)生物)的一部分或一個因子,但由于與其關(guān)系或作用較小,不能認為是生態(tài)因子;而與之密切相關(guān)的牛背鷺則不僅是環(huán)境因子,更是生態(tài)因子。
在自然條件下,不同環(huán)境因子的作用是十分微妙的,其直接與間接作用一般不如海拔高度那樣明顯,故此指標(biāo)很難運用。例如,坡度不僅影響大型動物的活動與生存,還影響風(fēng)向、風(fēng)速甚至降雨量,故其對生物既有直接作用也有間接作用,此2個方面不能截然分開。例如,云南紅河河谷因其特別地形和巨大的高度落差,長年干熱風(fēng)勁吹,在局地形成了類似于非洲稀樹草原的生境。
除無機因子外,自然中同域的多種生物往往組成一個復(fù)雜的網(wǎng)狀關(guān)系整體,相互作用、相互影響。其作用可能有大有小,但關(guān)系很復(fù)雜,有時也很難區(qū)分出間接與直接作用。獵豹的數(shù)量與獵物(例如瞪羚)密切相關(guān),而后者與草的豐茂程度又直接相關(guān)。同時,草還可為獵豹提供隱藏和保護??梢姡瑹o論是間接還是直接,草對獵豹的作用十分巨大。
此外,無機、有機因子對生物的作用都是綜合的,其作用有時也很難區(qū)分。典型的例證有冬天氣溫下降時生物抵抗力也可能下降,容易受到細菌的侵染而感冒等。同理,干旱時,水、水源處眾多的競爭者與捕食者對前來飲水的動物共同作用;而雨季中水量充沛,其生態(tài)限制作用沒有競爭者、捕食者強。因而,嚴(yán)格區(qū)分有機與無機環(huán)境因子,甚至給予其不同的名稱也是不必要的。樹洞對啄木鳥、鴛鴦等樹棲性鳥類十分重要,它究竟是無機的還是有機的?
常見的生態(tài)因子包括光、溫、水、氣、天敵、食物和競爭者等。除以上幾例中具體生物的生態(tài)因子需要認真識別外,對同一因子的分類與區(qū)分也需要具體分析。例如,地磁場對多數(shù)昆蟲而言可認為作用不大,只是一種環(huán)境因子,但其對鳥類特別是遷徙性鳥類則是生態(tài)因子。局地的較弱氣流對多數(shù)動物作用不大,但對要借助空氣流動而擴散的蜘蛛幼體而言則較為重要。
無論是非生物因子還是生物因子都可能十分重要、作用可能較為顯著。假設(shè)不考慮光、溫、水、氣等,即使遼闊平坦的草原(地形因子)對大型食草動物而言也極為重要,它有利于食物生長與長途遷徙,但也不利于隱藏。對此地的鳥類和小型動物而言,這一要素迫使其打洞生活或洞穴生活。如果無此技能,則較難存在。在農(nóng)村,傳統(tǒng)瓦片傾斜屋頂多被水泥平面房頂替代,隨之似乎金腰燕(可在梁下墻角處筑巢)的數(shù)量逐漸多于家燕(多在有覆蓋的梁上或平面上做窩)。
識別生態(tài)因子需要考慮到其綜合作用和間接作用。例如,竹林中竹根密集且生長迅速,其他植物(例如草)很難生長,而對以竹為食的生物(例如竹鼠、竹蝗等)則較有利,但它們啃食竹林對草卻是有利的??梢?,竹鼠與草之間雖然沒有直接的吃食關(guān)系,但實際上是相互作用的。在關(guān)鍵種例子中,頂級捕食者(例如海星)的存在抑制了所有競爭者(例如幾種不同螺類)的數(shù)量。假如將其去除,則由于競爭,結(jié)果使個別優(yōu)勢螺類大量滋生而排斥了其他螺類??梢娫诖死?,對這些螺類而言,捕食者對它們的捕食數(shù)量決定了其是否是重要的環(huán)境因子。
環(huán)境因子包含了生物周圍所有的影響要素,而生態(tài)因子則是其中與生物密切相關(guān)、作用顯著的部分。從內(nèi)涵上看,前者包含后者。除常見的光、溫、水、氣、食物、天敵、競爭者外,對某一具體的因子而言,其對生物主體是否是生態(tài)因子需要視其作用大小而定。