崔驍勇，楊以寧

(1 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 北京 100049； 2 北京市第171中學(xué)， 北京 100013)(2018年7月27日收稿； 2018年8月31日收修改稿)

概念是構(gòu)成科學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ)，概念的明確性、一致性是準(zhǔn)確交流的保障。術(shù)語(terminology)是在特定學(xué)科領(lǐng)域中表示概念稱謂的集合，又稱為名詞或科技名詞。隨著科技的發(fā)展和新學(xué)科的涌現(xiàn)，學(xué)科間的交叉滲透也日益加強(qiáng)，術(shù)語在不同學(xué)科間的“橫向轉(zhuǎn)移”不斷增多，導(dǎo)致術(shù)語含義出現(xiàn)多樣化和不確定性。不同學(xué)科背景和經(jīng)歷的人對(duì)同一個(gè)術(shù)語可能出現(xiàn)不同的理解，在情況嚴(yán)重時(shí)，甚至需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)新詞，以達(dá)到內(nèi)涵清晰的目的[1]。中國(guó)的現(xiàn)代科技源于西方，科技名詞主要通過翻譯引進(jìn)，加之漢語自身多義性的特點(diǎn)，使得科技術(shù)語含義不明確、使用不準(zhǔn)確的問題在中國(guó)十分突出。于2018年4月23日召開的全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)常委會(huì)會(huì)議也指出，在新形勢(shì)下要“不斷發(fā)展和完善我國(guó)的科技名詞規(guī)范語言”[2]。

近20年來生態(tài)學(xué)在中國(guó)經(jīng)歷了迅速發(fā)展的階段，在與其他學(xué)科的交叉滲透中產(chǎn)生了新思想、新內(nèi)容和新技術(shù)，也不可避免地引入了新概念，或者向原有的概念引入了新的含義。這一方面豐富了生態(tài)學(xué)研究，另一方面也降低了其嚴(yán)謹(jǐn)性，造成了一定程度的混亂。生態(tài)學(xué)的社會(huì)化也加劇了社會(huì)用語在生態(tài)學(xué)中的滲透，本文對(duì)“梯度”這一常用術(shù)語在生態(tài)學(xué)中的引入和使用進(jìn)行考辨，拋磚引玉，意在引起同行對(duì)廓清生態(tài)學(xué)術(shù)語的含義、規(guī)范術(shù)語使用的重視。

1 “梯度”在中文生態(tài)學(xué)中的使用現(xiàn)狀

2018年6月3日16點(diǎn)10分在《中國(guó)知網(wǎng)》以“梯度”+“生態(tài)”為主題詞檢索的結(jié)果顯示共有文獻(xiàn)1 702條，其中主要為研究生學(xué)位論文，共計(jì)836篇，包括碩士學(xué)位論文516篇，博士學(xué)位論文320篇，期刊論文796篇，另有國(guó)內(nèi)會(huì)議論文49篇，報(bào)紙報(bào)道17則。

綜合性中文專業(yè)期刊的論文數(shù)量居前，其次是大學(xué)學(xué)報(bào)；在這些文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞中，帶有“海拔梯度”的達(dá)107篇，帶有“物種多樣性”的有94篇(圖1)。從文獻(xiàn)發(fā)表的年代來看，最早出現(xiàn)在1982年，但是直到1993年才首次突破10篇，自2000年起年刊文數(shù)量才迅速增加，2008年以后達(dá)到每年100篇以上。

圖1 “梯度”在中文生態(tài)學(xué)中的使用情況Fig.1 The use of “gradient” in Chinese ecological literatures

2 “梯度”的含義

根據(jù)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)的“術(shù)語在線”官方網(wǎng)站的信息，“梯度”一詞對(duì)應(yīng)的英文名詞是“gradient”，在中國(guó)臺(tái)灣又稱為“梯度”、“斜率”，其內(nèi)涵是物理參數(shù)隨時(shí)間或空間變化的程度，即斜率。該術(shù)語廣泛應(yīng)用于大氣科學(xué)、地理學(xué)、動(dòng)物學(xué)、生態(tài)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)工程、信息科學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)、電氣工程、電力、地理信息系統(tǒng)等學(xué)科中，并被這些學(xué)科審定收錄到專業(yè)科技名詞詞典中[3]。

1988年梯度一詞最早被地球物理學(xué)審定，在《地球物理學(xué)名詞》第1版中收錄有梯度風(fēng)、地溫梯度、磁力梯度儀、重力梯度帶、重力梯度測(cè)量、中間梯度法、重力梯度儀、歸一化重力總梯度等8個(gè)術(shù)語[4]。在生態(tài)學(xué)中，《生態(tài)學(xué)名詞》收錄了梯度變異(cline)、梯度分析(gradient analysis)、空間梯度(spatial gradient)、多樣性梯度(diversity gradient)、水勢(shì)梯度(water potential gradient)、生態(tài)梯度(ecological gradient)和變性梯度凝膠電泳(denaturing gradient gel electrophoresis；DGGE)[5]。2013年審定的《海峽兩岸生態(tài)學(xué)名詞》第1版中也收錄了相關(guān)術(shù)語：梯度(gradient)、多樣性梯度(diversity gradient)、梯度分析(gradient analysis)、環(huán)境梯度(environmental gradient)、空間梯度(spatial gradient)、梯度變異(漸變?nèi)?，cline)、地形梯度變異(地形漸變?nèi)?，topocline)和生態(tài)梯度(生態(tài)漸變?nèi)?，ecocline)[6]。

查閱牛津高階英語詞典(the Oxford advanced learner’s dictionary)的網(wǎng)站[7]，“gradient”的解釋包括2條：1)“(also gradeespeciallyinNorthAmericanEnglish) the degree to which the ground slopes, especially on a road or railway”；2)“(specialist) the rate at which temperature, pressure, etc. changes, or increases and decreases, between one region and another”，中文中對(duì)應(yīng)于含義1)的是“坡度”，對(duì)應(yīng)于2)的則是“梯度”。在生物學(xué)在線詞典(Biology Online Dictionary)中，“gradient”一詞除上述2個(gè)義項(xiàng)外，還包括：一個(gè)物理量相對(duì)于另一個(gè)物理量的變化速率；細(xì)胞、器官或有機(jī)體的生長(zhǎng)、代謝或生理活性的變化速率[8]，強(qiáng)調(diào)的還是變化速率。但是在生態(tài)、地理及環(huán)境科學(xué)中，“gradient”更強(qiáng)調(diào)漸變，而不是變化速率。如“ecological gradient(或ecocline)”定義為：“A gradation from one ecosystem to another when there is no sharp boundary between the two.”[9]；“environmental gradient”定義為：“A gradual and continuous change in communities and environmental condition”[10]或“A continuum of environmental conditions, such as the progressive change in climate with increasing altitude”[11]。有一篇論文甚至出現(xiàn)了“光強(qiáng)離地10 m微弱少變，隨高度增加呈明顯梯度陡度”，顯然這里的“梯度”指的是漸次變化的光強(qiáng)系列，而“陡度”實(shí)際相當(dāng)于“梯度”的本義，即變化的斜率[12]?！疤荻确治觥笔侵匾纳鷳B(tài)學(xué)研究方法，研究在某一個(gè)或一些環(huán)境因子漸次變化時(shí)植物物種或群落的變化[13-14]。

3 “梯度”一詞在中國(guó)生態(tài)學(xué)中的引入

經(jīng)查《中國(guó)知網(wǎng)》，最早能檢索到發(fā)表在中國(guó)期刊上的文獻(xiàn)出現(xiàn)在1934年，發(fā)表在《物理學(xué)報(bào)》上的英文論文“Continuous records of the atmospheric potential gradient at Yen Ching”，中文摘要中的標(biāo)題為“大氣電位梯度之連續(xù)記錄”，其中的“梯度”一詞的含義即為斜率[15]。在《中國(guó)知網(wǎng)》中檢索到“梯度”一詞最早出現(xiàn)在生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中的時(shí)間是1978年，一篇論文報(bào)道了5種海水魚在不均一光照環(huán)境中的行為，通過點(diǎn)光源形成光照梯度，其中“梯度”一詞的含義是漸次變化的光強(qiáng)[16]。

第2篇生態(tài)學(xué)方面的論文是1982年的一篇譯文，“通過對(duì)一系列生境的變異性的更為詳細(xì)的研究證明由于存在著與生境條件的級(jí)差(gradient)相聯(lián)系的植物變異的級(jí)差，要?jiǎng)澐殖鎏卣髅黠@的生態(tài)型常有困難。Huxley把這種級(jí)差叫做梯度變異(cline)；當(dāng)它與生態(tài)條件相聯(lián)系時(shí)，就叫做生態(tài)梯度變異(ecocline)”[17]。如前所述，“梯度變異”和“生態(tài)梯度變異”這2個(gè)術(shù)語已被收錄到《生態(tài)學(xué)名詞》中[5]。

1986年的一篇譯文提出通過環(huán)境梯度分析和生態(tài)類比分析，提高生態(tài)學(xué)研究的可比性和可預(yù)測(cè)性，文中出現(xiàn)“建議在每個(gè)大陸和主要島嶼選擇3～5個(gè)高度梯度”。查閱原文，發(fā)現(xiàn)此處表達(dá)的是在3～5個(gè)地方分別設(shè)置海拔梯度樣地[18]。1986年的另一篇關(guān)于農(nóng)業(yè)區(qū)劃的理論基礎(chǔ)探討的論文指出“應(yīng)將各種指標(biāo)劃分為等級(jí)或不同類型，使其達(dá)到一定的‘梯度’，才能劃分出不同特點(diǎn)和不同發(fā)展方向的農(nóng)業(yè)區(qū)”[19]，這里“梯度”的含義是指一定間隔的變化系列。

這些表明“梯度”一詞引入中國(guó)科技界時(shí)，使用的主要是“gradient”的第2個(gè)含義，即物理量在空間上的變化率，而在引入生態(tài)學(xué)時(shí)，則主要使用的連續(xù)變化這個(gè)含義。此后很多論文也是這樣使用的，如1991年刊登的研究論文《高原粳稻光合生理生態(tài)的梯度變化》中，“梯度”一詞表達(dá)了在同一光照強(qiáng)度下，來自不同海拔的品種的光合生理參數(shù)出現(xiàn)依次降低或升高的現(xiàn)象[20]。此后，將按照一定環(huán)境因子跨度取樣或設(shè)置實(shí)驗(yàn)處理水平所形成的系列也稱為“梯度”，如在2017年發(fā)表的論文《梯度增溫對(duì)青藏高原高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)碳交換的影響》，其中設(shè)置4個(gè)不同的增溫幅度，構(gòu)成一個(gè)增溫梯度[21]。

4 “梯度”一詞在中國(guó)生態(tài)學(xué)中的誤用

生態(tài)學(xué)中涉及梯度的研究主要包括兩大類：一是利用自然形成的連續(xù)變化的生物性狀或環(huán)境性質(zhì)；二是控制實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生生物性狀或環(huán)境性質(zhì)變化系列。絕大多數(shù)研究中都只包含一組變化系列，如一個(gè)海拔變化系列，所以嚴(yán)格意義上講只有一個(gè)梯度，只有設(shè)置一組以上的變化系列時(shí)，才會(huì)有“不同梯度”。例如，Haider等[22]綜合分析來自4大洲25條海拔梯度上共943個(gè)樣方的數(shù)據(jù)，這里就有多個(gè)海拔梯度，其英文表述也用了“along 25 elevation gradients”。而“梯度”一詞在生態(tài)學(xué)中的誤用基本上都是將這一個(gè)梯度上生物性狀或環(huán)境性質(zhì)的多個(gè)值表述為多個(gè)梯度。英文生態(tài)論文中使用復(fù)數(shù)“gradients”形式的也很多，但表示的都是多個(gè)梯度[23-25]。

最早出現(xiàn)這種誤用的地方可能是在第一篇帶有“梯度”一詞的生態(tài)學(xué)論文中[16]，雖然該論文正確使用了“光照梯度”一詞，并且在實(shí)驗(yàn)中通過變壓器調(diào)節(jié)光源的電壓，分別產(chǎn)生5種光(照)梯度，但是在該論文的引言和結(jié)果等部分均出現(xiàn)了“光梯度范圍”的表述，在字面上容易誤解為存在不同的光照梯度，但是其實(shí)際含義是指在一個(gè)光梯度條件下的特定的光照強(qiáng)度范圍，跟文中“照度范圍”一詞的含義相同。

檢索到最早出現(xiàn)明確誤用的文獻(xiàn)出現(xiàn)在1984年，在該論文中有“平均每隔100～200 m的海拔高差確定為1個(gè)梯度。在各海拔梯度內(nèi)隨機(jī)選取發(fā)育正常, 生長(zhǎng)良好的Ⅱ、Ⅲ級(jí)木3～5株”[26]，這里“梯度”應(yīng)該是“跨度(span)”。文中還出現(xiàn)了“海拔梯度從2 480 m向3 000 m左右升高”、“但當(dāng)海拔梯度超過3 000 m以后”、“海拔梯度越高”、“海拔梯度范圍”等提法，實(shí)際上都應(yīng)該是“海拔高度”。論文中的表格也將海拔高度一欄的標(biāo)注為“海拔梯度”。

10年后的1994年出現(xiàn)了第2例誤用，論文中再次使用“4個(gè)海拔梯度”的表述，其實(shí)質(zhì)是4個(gè)海拔高度[27]。隨后該類誤用連綿不斷，如“以揭示該地區(qū)群落生態(tài)優(yōu)勢(shì)度隨海拔梯度的變化規(guī)律性”[28]、“隨集合環(huán)境梯度的升高而上升”[29]、“隨環(huán)境梯度”和“沿環(huán)境梯度”[30～31]、“上一個(gè)梯度”和“下一個(gè)梯度”[32]、“各牧壓梯度”(實(shí)際指的是“各牧壓強(qiáng)度”)[33]等。

圖2 2010年以來“梯度”一詞誤用的情況Fig.2 Misuse of “gradient” in Chinese ecological publications since 2010

近些年來“梯度”在生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中的誤用率居高不下。由于《中國(guó)知網(wǎng)》的全文檢索結(jié)果不可靠，在《維普網(wǎng)》上采用“任意字段”檢索含有“不同海拔梯度”而實(shí)際上并沒有多個(gè)梯度的文獻(xiàn)(《維普網(wǎng)》沒有全文檢索功能)，發(fā)現(xiàn)自2010年以來該方式檢索到期刊論文中含有“海拔梯度”的每年都在120篇以上(2018年除外)，誤用率每年都超過50%，2017和2018年更是超過60%(圖2)。事實(shí)上，除明確使用“不同海拔梯度”這樣的誤用外，還有其他形式的錯(cuò)誤表述并未包含在本次檢索之中，因此實(shí)際誤用情況更為嚴(yán)重。

5 “梯度”誤用的思考與解決方案

“梯度”一詞為“gradient”的漢語翻譯，在古漢語中并不存在，因而其本義應(yīng)該是明確的。無論是《古代漢語詞典》[34]、《辭源》[35]、《當(dāng)代漢語詞典》[36]，還是《新華漢語詞典》[37]、《現(xiàn)代漢語詞典》[38]都沒有收錄該詞，只在《現(xiàn)代漢語大詞典》[39]中有這一詞條，其含義有4項(xiàng)：1)坡度；2)單位時(shí)間或單位距離內(nèi)某種現(xiàn)象(如溫度、氣壓、密度、速度等)變化的程度；3)依照一定次序分層次地；4)依照一定次序分出的層次。顯然前2項(xiàng)為其本義，后2項(xiàng)為引申詞義。“梯”的本義是“登高用的器具、設(shè)備”，引申為“形狀或作用像梯子的”，梯在形狀上具有等間隔的梯級(jí)，因此可用于表示逐級(jí)、分批等意義，構(gòu)成詞語“梯取”、“梯次”等[40]?！岸取钡谋玖x是計(jì)算長(zhǎng)短的器具或單位，后廣泛用于表示依照一定的測(cè)度標(biāo)準(zhǔn)劃分的單位，如溫度、濕度、經(jīng)度、緯度、濃度等。因此，用“梯度”表示漸次變化的速率與“gradient”一詞的本義非常貼切。

但是，如前所述，在生態(tài)學(xué)術(shù)語中，“gradient”更多用于表達(dá)“逐漸變化的系列”的意思，顯然這一含義與漢語“梯度”一詞的本義并不吻合，用“梯度”來表達(dá)這一含義也不符合漢語的構(gòu)詞法。在審定的中文科技名詞專業(yè)詞典中，有多個(gè)學(xué)科單獨(dú)收錄了“梯度”一詞，其意義都是斜率和變化率[4]，但是如前所述，無論是審定的《生態(tài)學(xué)名詞》[5]中，還是專家編纂的《生態(tài)學(xué)詞典》[41]都沒有單獨(dú)收錄該詞，而僅收錄了包含該詞的其他術(shù)語。雖然《海峽兩岸生態(tài)學(xué)名詞》收錄了該詞，但僅作為兩岸對(duì)“gradient”一詞的翻譯對(duì)照，并沒有給出解釋[6]。

用“梯度”來生硬對(duì)應(yīng)“gradient”一詞“逐漸變化的系列”的義項(xiàng)，可能正是導(dǎo)致中國(guó)生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中該詞被廣泛誤用的原因。由于“度”也用于很多物理量的單位，而“梯”又有間隔等級(jí)之意，因此“梯度”很容易誤用為表示等級(jí)系列的間距，進(jìn)而用“1個(gè)梯度”表示等級(jí)系列中某一特定的等級(jí)。這就使得很多文獻(xiàn)中既用“梯度”來表達(dá)變化系列或處理系列，又用它來指示其中的某一個(gè)特定值或某個(gè)特定的處理，這必然引起語義和理解上的混亂。如圖3所示，如果用“梯度”表示一個(gè)海拔變化的取樣系列，那么圖3(a)中有1個(gè)梯度，3(b)中有2個(gè)梯度。但是，如果“梯度”又可以指稱特定的海拔，那么3(a)中就有5個(gè)梯度，而3(b)中每個(gè)系列都有5個(gè)梯度，而且A系列和B系列的梯度是一樣的，但是實(shí)際上兩個(gè)系列的“斜率”(海拔變化的緩急程度)是不同的。這說明要明確表達(dá)變化的斜率、變化系列及變化系列上的特定等級(jí)，需要使用不同的術(shù)語。

圖3 1個(gè)梯度和2個(gè)梯度示意圖Fig.3 Examples showing one gradient and two gradients

有人在這方面做了有益的嘗試。如在1987年的一篇論文中，作者使用“梯度級(jí)”和“梯度值”的概念，將環(huán)境因子變化系列劃分為數(shù)個(gè)梯度級(jí)，每一級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)梯度值[42]，而“梯度”則專指環(huán)境因子變化系列，這樣就能在一定程度上避免混淆。遺憾的是，后面很少有人繼承這種用法。1999年孟慶繁等[43]在帽兒山選取8個(gè)海拔，構(gòu)成一個(gè)海拔序列，該海拔系列同時(shí)也形成了熱量變化系列、土壤濕度變化系列和土壤肥力變化系列。文中雖然也使用了類似的概念，如用“熱量梯度值”表示熱量系列上各海拔處的數(shù)值，用“濕度級(jí)”表示土壤濕度系列上各海拔處的數(shù)值，但是該文在“梯度”的使用上仍然是混亂的，既用于表示環(huán)境因子的變化系列，又表示該系列在特定海拔處的數(shù)值。

基于上述分析，我們建議：

1)鑒于“梯度”一詞在其他學(xué)科中只對(duì)應(yīng)于“gradient”的本義，表示物理量的時(shí)空變化率，而在生態(tài)學(xué)中“gradient”主要表示變化系列，為避免混淆，可維持不將“梯度”一詞單獨(dú)審定為生態(tài)學(xué)科技名詞，而僅作為其他專業(yè)術(shù)語的一部分，表達(dá)的含義仍然是變化系列而不是變化率；

2)將英文生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中“gradient”作為變化系列的含義翻譯為“序列”或“系列”、“變化系列”，甚至可以借用“梯隊(duì)”一詞或創(chuàng)造新詞“梯列”。將該系列的間距稱為“梯級(jí)”或“梯度級(jí)”，用該序列上的各點(diǎn)用相應(yīng)的環(huán)境因子的名稱來指稱，如“海拔”、“土壤肥力”等，用“梯序”來表示各點(diǎn)在該系列中的次序，具體表達(dá)方式可用“梯序1”或“海拔1”表示第1個(gè)點(diǎn)；對(duì)各點(diǎn)的數(shù)值則可稱為“梯度值”。

3)考慮到“梯度”一詞在中文生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)中使用的歷史已經(jīng)很長(zhǎng)，形成了習(xí)慣性用法，也可以在生態(tài)學(xué)科技名詞審定時(shí)單獨(dú)收錄該詞，并明確其含義為漸變系列，同時(shí)明確用“梯級(jí)”、 “梯序”、“梯度值”分別表達(dá)間距、次序和數(shù)值。

4)為盡量減少對(duì)現(xiàn)有體系的沖擊，繼續(xù)用“梯度”表示變化序列或?qū)蛹?jí)變化，用“梯度內(nèi)水平”表示該梯度內(nèi)特定的一個(gè)梯序或?qū)蛹?jí)。

以上僅是“梯度”一詞為例所做的分析，除此以外，還有其他一些術(shù)語也有類似的誤用和錯(cuò)用，損害了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，長(zhǎng)期以訛傳訛，大量教師和學(xué)生不加分析和考證就直接使用，使得生態(tài)學(xué)碩士、博士論文中術(shù)語錯(cuò)誤蔓延，急需正本清源，加強(qiáng)生態(tài)學(xué)術(shù)語的梳理和規(guī)范化研究。