大自然中有一個看不見的尺度──田斯利（1871~1955）

要研究大自然的變遷，首先要有一把量測大自然的尺。這把尺，是肉眼看不見的，卻存在於大自然中，這把尺稱為「生態系統」。
生態系統的概念，是劍橋大學生態學教授田斯利（A.G. Tansley）在1935年首先提出的。田斯利是近代自然科學的傳奇人物，他提出「生態系統」一詞，目前已經被許多領域所廣用，甚至成為報章雜誌的流行用語，但是，這名詞背後的思索，對生態系統理論的發展，至為重要。

善於編輯的人
田斯利生於1871年，他從小就是植物的愛好者，而且善於植物分類，他在學生時代就經常調查田間的植物與花朵，與人分享。大學時，他已發表海邊綠藻的調查與分類的研究報告。不過，他對於蒐集資訊與編輯書籍也很感興趣，因此閱讀廣泛，1896年自己主編雜誌「田斯利評論」（Tansley Review），分發朋友。
大學畢業後，他留校擔任講師。1901年，他主編一個新的學術期刊「新植物學人」（New Phytologist），擔任總編三十年之久，使這期刊成為普世植物學研究最具學術權威的期刊。不過他認為成立這份學刊的目的，是「提供植物學者一個溝通與討論的學術園地，並且使學術研究的成果，能成為教師教學與研究的素材。」

多樣化的興趣
1913年，他組織「英國生態學會」（British Ecological Society），並出版「生態學期刊」（Ecology），這一份期刊迄今仍是生態學界最著名的期刊之一。但是他興趣廣泛，轉而研究心理學，後來與佛洛依德的看法不同，又轉回生態學。
1927年，他升任植物學教授。他的妻子是個傑出的植物插畫家，他最好的朋友是著名的生態學家克萊蒙特（F. E. Clements），克萊蒙特的「演替」理論非常著名，是生態學發展初期最重要的理論之一。

打破專業的藩籬
他提出「生態系統」的這名詞，有其時代的背景。自然科學的發展，愈分愈細，動物學的學者專注在動物，植物學的學者專注在植物，微生物學的學者專注在微生物，土壤學的學者專注在土壤的化育，水科學的學者專注在水本身，氣候學的學者專注在空氣。各種專業，分別佔住大自然的一塊地方，豎起圍牆，建起營寨，編一套專有名詞，訂一些自屬的理論，而後彼此少有來往。

整合性的知識
當時田斯利主編「生態學期刊」，又執生態學界之牛耳，他不認為這是人類瞭解大自然的方式，瞭解大自然必需「整合」知識，對大自然才有較宏觀，且不失細節的認識。
當時許多國家處於備戰狀態，為此大力發展採礦、煉鋼、煉油，土地大肆開發、森林大量砍伐，以儲存戰備資源。「這些行為對於大自然的影響，是個可逆性的干擾？還是不可逆的破壞？」這是田斯利教授憂心的關鍵。
可是在人類的知識領域裡，能夠提出有力的答覆之先，必須「整合」自然科學的知識，因此田斯利提出植物、動物、微生物、水、土、空氣，只不過是大自然的一部份或「成份」，成份要組合在一起才稱之為「系統」。

物理觀念的引入
把各成份整合在一起，有許多的名詞可用，如「統合」、「體系」、「整體」、「綜覽」、「鳥瞰」等，簡單易懂，田斯利教授為何卻選用了「系統」這個冷僻的字眼呢？而且系統又有大小之分，到底他的生態系統是大系統呢？還是小系統呢？生態系統與大自然的關係又是如何？如果不在起初就釐清這些問題，生態系統就會模糊不清，淪為人云亦云的流行術語。
其實「系統」是個物理名詞，是物理學家認識宇宙的切入點。宇宙似乎有永無止盡的變化，有錯縱複雜的現象，但是宇宙裡有一個非常有趣的現象，如果按著距離尺度去區分，尺度相似的東西，其特性也較類似。

宇宙裡相似尺度的均一性
例如按著星團而分，宇宙有銀河星座與其他星座；銀河星座裡按著星系而分，有太陽星系與其他星系；太陽星系按著星球而分，有地球與其他星球；地球按著固、液、氣相而分，有陸地、海洋、大氣，與所存活的各樣生物；生物體再依功能往下細分，有組織、器官、細胞、原生質、DNA、RNA，甚至到分子；分子再細分又分為各種原子；原子可再細分成質子、中子、電子，與更基本的微粒。由錯綜複雜的宇宙到細小的基本微粒，在相同尺度之下，才能互相比較，這是物理學裡很重要的信念。
以不同的系統來作比較，這是思考邏輯上的偏差。例如我們可以探討猴子DNA與螞蟻DNA的比較，卻無法比較銀河星座與猴子DNA的關係。田斯利教授將生態當成一個新的尺度，就可以比較大自然不同系統之間的差異，這為日後的生態學與生態工程，奠定了重要的基石。

將生態數量化的優點
田斯利將物理的觀念引進生態學之後，物理學的定律如質量不滅定律、熱力學定律，與反應動力平衡理論等，都進入生態系統的理論架構，將生態系統更精準的量化。這也是傳統的生態學所缺乏的，傳統的生態學偏重田間調查。產生了許多資料之後，需要進一步的量化，方能產生有用的資訊。
生態系統不只是一種研究大自然的尺度，而且有能量與物質能夠不斷進出這一個系統，這是生態系統產生變化的推動力。所以量測在這系統內能量與物質的變化，就能量化生態系統的特性。

人在生態系統的角色
田斯利教授在他的研究報告裡，提出另一個有趣的問題：「生態系統是不是也包括人？」傳統的生態學，考慮的是大自然的因子，而不是人的因子，甚至人經常被定位為負面的角色。
但是田斯利教授問道：「人在草地裡放一隻羊吃草，與在大自然裡有一隻羊吃草，會有什麼不同嗎？」為什麼人的畜養羊隻，被認為是破壞生態，但是大自然的羊群，吃掉許多草，卻被認為有利？其實人的影響，如同大自然對生態系統的影響，是外來能量與物質的因子之一。只要人不放牧過多的羊，羊吃草也有助於草原的演替，不該把人一直醜化為大自然的破壞者。

生態系統與永續經營
因此，生態系統包括人與人為的影響力。人若使生態系統劣化，為何不能去復育？在人口不斷增加的壓力下，若要自然資源的永續化，需要有人去經營生態系統。人既然是生態的一個角色，就該有責任維護生態。
田斯利在1937年退休，聲稱「不再追求純學術的研究」，而落實在自然保育的行動。他以生態系統推動水資源的保護、土地的規劃使用，與水土資源保護法案的訂立。1949年，他更擔任「自然保育聯盟」（Nature Conservancy）的首任主席，這團體後來成為世界上最大的環境保護組織。
1950年，他大力反對當時流行的「將生態當成神」的自然崇拜，大自然持續變動，常不穩定。變動、不穩定的，不是神。同年，英國皇室封他為爵士。
他病逝於1955年。
參考文獻
1. Jorgensen, S.E. and F. Müler, 2000. Ecosystems as Complex Systems. Chapter 1.1. Handbook of Ecosystem Theories and Management. CRC Press. U.S.A.
2. Tansley, A.G., 1935. The use and abuse of vegetational concepts and terms. Ecology. Vol. 16, No.3, p. 284-307.

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