述而不作头把伙分享 http://blog.sciencenet.cn/u/entropy

博文

生态学理论研究_在读书园地讨论整理

已有 2442 次阅读 2008-5-12 10:13 |个人分类:EcosystemEntropyHealth|系统分类:科研笔记

生态学 荒漠化 水土保持 环境科学 林学 农学 博士
简历:
http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=23567


很多的问题在读完一定量的文献这后就放弃深入研究了,这并不是说没有必要了,而是此研究与研究者主观不能产生共鸣、在研究者现有的知识范围内不能激发进一步的思考,只有与研究者现有知识存在链接、产生共鸣、激活求知欲望的想法才成为了一个研究项目,经过整理、创造之后形成研究者的理论,进一步借助语言、文字而与同行之间进行交流。这里不去论述在研究文献之前是什么原因使你选择这个课题,那是人类之所以为人类的特点——思考以及环境作用的结果。
作者从2001年开始在前辈的指导下参与生态学研究。在研读文献的过程中,作者看到大量实验报告式的论文,只有结果没有结论。为实验数据寻找向旧理论靠近的途径,而不是根据现象寻找更合理的理论的创新。这不是缺少研究数据的原因,因为研究手段进步速度远远超过生态学研究人员思维方式进化的速度。计算机科学、物理学、材料科学的速度发展为生态学研究提供了先进的仪器,使得研究人员能够快速、便捷、连续的获得、记录研究对象的信息。2001年,作者在浑善达克沙地进行植物水分生理生态学研究时,用LI-cor公司的LI-1600需要手动调整,部分参数需要手工记录,2004年,作者在毛乌素沙地用LI-6400时,同时能记录百作项指标,内在达到512M。生物圈2号的建成与投入使用表明其它学科完全有能力为生态学研究提供技术支持。实验数据的累积速度增加而理论滞后带来的一个现象就是研究人员迷失于数字游戏中,加之以计算机技术的辅助数据处理,这种数据变换的虚拟游戏被无限的扩大。数据处理方法的增加,数据量的增加,使研究者很难冲出数据本身规律之外而考虑数据所代表研究对象本身。经过转换的实验结果可能更容易得出规律,却离对象本身越来越远。没有理论指导的实验,发展的越快离事实越远。
观察、实验与理论的关系一直受到研究者的关注。亚里士多德认为,观察仅用于获得一般原理,需要解释的现象由一般原理推论;罗吉尔?培根进一步指出,一般原理需要接受实验的检验;弗兰西斯?培根清楚的认为观察、实验具有为各学科提供基础、事实以及消除理论谬误的双重作用,其影响直到20世纪20~30年代;逻辑实证主义认为:观察、实验是理论的基础和证据,理论是对事实的归纳,事实的积累是对理论的支持和发展;汉森等现代科学哲学家认为实验依赖理论,理论支配实验;很多科学家对观察、实验有坚定的信念。[ ]事实上,实验、理论和计算被并列为自然科学研究的三大途径;而且由实验为主向理论为主的转变是一个学科成熟的标志;20世纪杰出的物理学成就多由理论物理学家做出。[ ]
生态学始源于以观察、实验为主要研究方法的生物学,到目前为止仍然如此;大多数所谓纯粹的生物学家都乐于将主要精力投入到实验研究中,而不屑于所谓的纯理论研究。[ ] [ ] 虽然理论生态学已经起步,并取得了一定的成果,但这一模糊的概念却是以数学工具建立模型,在简化的系统中寻找规律,不是关于生态学理论的科学,在这个意义上将相关研究命名为数学生态学或形式生态学更为确切。虽然各种理论和模型层出不穷,但缺乏一个适用于不同生物类别、不同地带和不同时间统一的基本理论;甚至最终能否产生统一的生态学基本理论,人们还无法取得一致意见;对现有的理论分析发现,不仅历史上没有产生比较令人满意的定律,而且许多冠以定律名义的理论往往得不到自然界观察的普遍支持;理论的虚弱加上生命系统的高度随机性必然导致预测力的低下。[ ] [ ]19世纪的拉马克、达尔文、赫克尔以及许多和他们同时代的人经常提到(生物学)定律,而现代教科书中却可能一次也遇不到“定律”这个词;这并不是说生物学中不存在规律性,而只是指这些规律性是如此显而易见或如此平凡而不值得一提;人们越来越发现,生态学中的混沌现象表明,多年来理论生态学家苦苦寻找的有关种群动态、生态系统动态等有关的一般规律可能根本就不存在。[ ]
之所以很难形成统一的理论,可以从以下几方面来寻找原因。生态学的研究主体-生命形式的丰富多彩,不仅生物个体千奇百怪而且更高级的组合存在形式——种群、群落等使得研究者不能顾及所有,来提出、验证自己的理论。生物体的复杂性要远远超过非生命系统。环境的复杂性。生态学必须同时关注生物与其环境,探讨两个变化、复杂的系统的作用关系,增加寻找规律性的难度。生态学的研究尺度变度大,从一个微生物到生物圈都可以作为生态学的研究对象,尺度变化是其它学科所不及的,任何一个研究者没有精力与财力完成跨如此大尺度的研究。生态学本身理论的建成,还需要生态学家在更为广阔背景下的思考、提炼、加工。尤其是当学科被越来越细化、共用词汇越来越少、交流越来越困难,研究人员就更难从更高的层次上来观察、总结实验结果,这就要求数据分析与解释的人员具有广阔的背景,不能囿于本学科限制。同时数理基础的薄弱、抽象思维能力的欠缺,使得生态学的快速发展受到局限。随着人类生存环境的恶化,生态学成为人们关注的热点,同时研究方向也越来越取决于由环境问题激起的政治性议题而非学科本身的学术发展。鉴于此,更需要一个相对统一的理论来总结生态学的现有研究成果。
恰是在观察了大量的生物现象,积累了大量的数据,掌握了大量的实践经验,又苦于没有得心应手的理论、思维工具时,作者接触了系统科学。系统思想以“一般系统论”为标志,被贝塔朗菲标注在了科学的地图上。20世纪初,一系列科学革命彻底地动摇了以分析为主的机械论思想和还原论思想统治地位,为系统思想的诞生全面地扫清了道路;心理学、病理学、经济学、历史学等其他许多学科领域内,分析方法也碰到了严重的困难,因而越来越受到人们的冷落;而用整体的观点看世界已成了一种不可阻挡的潮流,最终把系统思想推上了科学舞台;系统论及系统科学的诞生又进一步促进了各学科领域的发展,并且有力地把20世纪各学科相互联系起来,使之越来越显现出综合化、整体化趋势。[ ] 系统概念是极为宽广的,它描述各种不同学科所研究的大量对象的最一般的特征,一般系统论的跨学科性质由此而来。[ ] 藉由生态系统概念,作者相信只要人们改变还原的、解释的、机械的传统方法,系统科学必将会使“知道越多,懂得越少”“只见树木,不见森林”细化、分析的生态学研究重新走向综合,形成完整的理论体系。
                                                                   
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
如果没有得到答案,请您关注后续文章.http://www.sciencenet.cn/blog/entropy.htm
生态学 荒漠化 水土保持 环境科学 林学 农学 博士
简历:
http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=23567
---------------------------------------------------------------------------------------------------------



http://blog.sciencenet.cn/blog-44407-24899.html

上一篇:生态系统健康_在中国生命科学论坛讨论整理
下一篇:什么是生态系统?_在中国生命科学论坛讨论整理

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2020-1-18 08:22

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部