奥尔多·利奥波德论土地生态系统新陈代谢的机理

现代生态学是利奥波德确立大地伦理学的理论基础。在现代生态学中，人与自然万物是生命共同体，生态系统的首要特征就是有机整体性。在利奥波德生活的时代，尽管生态科学还处于发展初始阶段，但人类与其他生物在整个生态圈层中的地位、关系与作用已得到基本证实。土地生态系统是由多种元素构成的一个复杂系统，利奥波德把土地生态系统称为“生命的河流”：岩石风化形成土壤，土壤中长出植物，植物及其果实是动物的食物，动物又被人类利用，动植物以及人类死后又回归于土壤。一方面，“他们要依赖这些土壤、植物以及动物群的构成与排布，这些就是水流的导管或者水道”，岩石、土壤以及植物动物等自然生态系统全部要素有机结构及运行构成“生命的河流”的河道。另一方面，自然生态系统“生命的河流”流淌着的是物质能量的传递，“现代生态学将这些能量传递过程中的阶段顺序称为食物链”。自然生态系统内物质能量流动从土壤开始，经由从植物到动物乃至到人类利用转换，最终能量又回到土壤之中。利奥波德借用“环河”形象的寓言故事，揭示了自然生态系统内部物质能量流动运行的基本规律。可以看出，自然生态系统各个部分构成及其彼此之间物质能量流动不仅相互紧密联系，而且遵循着“尘归尘，土归土”的运行规律。

（一）土地是生态系统健康的基础

在自然生态系统中，土地不仅仅是土壤，更是整个自然生态系统中能量流动的基底，对于生态系统的稳定与繁荣至关重要。现代生态区系金字塔理论揭示“一个生物区系可以由一个有很多层次组成的金字塔表示出来。它的底层是土壤，植物层位于土壤之上，昆虫层在植物之上，啮齿动物层在昆虫之上，如此类推，通过各种不同的动物类别而达到最高层，这个最高层由较大的肉食动物组成”。一方面，土地（土壤层）处于生态区系金字塔的底层，向上依次是植物层、昆虫层、鸟类和啮齿层，顶层是较大的食肉性动物；另一方面，土地支撑着生态区系金字塔中其他生物的生存、繁衍和发展，植物吸收土壤的养分，才能使能量在金字塔各层中流动，“大地并不仅仅是土壤，它是能量流过一个山川、土壤、植物以及动物所组成的环路的源泉，食物链是一个使能量向上层流动的通道，死亡和衰败则使它又回到土壤”。因此，健康的生态系统表征的就是物质能量交换和运行的良好，所有这一切都是建立在拥有好的土壤这一基础之上。或者说，维护好土地的健康是自然生态系统物质能量交换顺利的首要前提。

（二）土地生态系统物质能量流动呈现着一种封闭循环模式

土地是生命万物的“基底”，生态区系各部分有机紧密联系，能量畅通流动是生态区系金字塔健康的“密匙”。利奥波德这样形象的描述，“岩石风化成土壤，土壤中长出了橡树，橡树结出了橡实，橡食喂养了松鼠，松鼠成为印第安人的食物，人去世后化作泥土，于是物质循环又开始了”。也就是说，“大地本身就是一条循环不已的大河，在一个动态的生态系统亦或生态共同体（community）中，各个组成部分彼此依存，无休止地演化着”。生态区系金字塔的建立遵循着“每一个连续的层次都以它下面的一层为食”，每上一层的生物都依靠下一层来获得食物，每经一层生物的数量就会减少，且在食物链中食物流动过程中伴随着能量的流动。也就是说，自然生态系统内在物质能量流动与转换有着自身规律，遵循着熵增原理，人类利用自然不能违背自然生态系统自身规律。

（三）健康的土地生态系统就在于保持系统自身的稳定与平衡

人为地改变生态区系金字塔中任一环节或任一物种的演化，都会造成生态区系金字塔整体坍塌。尤为重要的是，生态区系金字塔的顶层是大型捕食动物，人类又高居于大型捕食动物之上，位于生态金字塔的塔尖。生态区系金字塔的整体性首要特性意味着，如若人类和大型的捕食动物消失，生态金字塔仍然存在；但如若底层的生物如植物或微生物消失，整个生态金字塔将崩塌。因此，生态区系金字塔的“底座”土地虽然是拥有最短食物链的最简单的有机体（土壤），但其对于整个生态金字塔的稳定与繁荣最为重要。

利奥波德在《象山一样思考》中讲述了失去了狼群大山的样子。由于过度放牧，“所有可吃的灌木和树苗都被吃掉，失去叶子的树只有鞍角那么高，然后则死去。一座山看起来好像什么人给了上帝一把剪刀，并禁止了所有其他的活动”。同样，农场主的鹿群、牛群也没有逃脱疾病、死亡和数量减少的厄运，被太多鹿群所疲惫的草原，在其后的几十年里也很难得到复原，更有了沙尘暴和水土流失等生态破坏。利奥波德把这种思维方式概括为“像山那样的思考”，进而指出“狼的嗥叫中隐藏的内涵，它已被群山所理解，却还极少为人类所领悟”。在认知和评价狼群存在的价值时应该从生态共同体视野来进行，不能仅从狼群对牛群猎杀、对牧场主经济效益的损耗来评价其价值关系，进而制定行动举措。其实，狼群作为生态共同体有机组成部分的价值首要体现在其与土地共同体（或群山）的关系之中，也只有生态系统整体的维度才能更准确全面地评价狼群的价值。

健康的自然生态系统就是使其自我更新能力得到彰显。利奥波德认为，土地“不仅仅是一条循环的河流，它本身就是一个循环。水流是能量的流动，从土壤进出进入植物，并从此进入动物，再回到土壤，形成一个没有尽头的生命循环”。真可谓，土地及其构成的生态系统遵循着环河式的物质能量流动法则——自然生态系统有其新陈代谢循环的机理。可以说，《环河》对土地生态系统新陈代谢运行规律的揭示，反映着当时人们对生态科学普遍接受和生态意识的逐渐觉醒，而大地伦理学的提出就是解决如何了解和保护这种能力的一种努力。