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环境生态学
1.14.2.2 11.2.2 复合生态系统的演化及动力学机制

11.2.2 复合生态系统的演化及动力学机制

社会-经济-自然复合生态系统的演化受以下两种过程的支配。

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图11-2 社会-经济-自然复合生态系统结构示意图

1.系统内禀增长率

内禀增长是系统发展的内在强机制,导致系统不断演化和发展。当环境容量很大时,系统呈指数增长。

P=P·er(t-t0)   (11.2)0

式中:P为系统发展规模指标;r为系统的内禀增长率。

2.外部资源,环境承载力

外部资源是系统维持生态平衡的内在弱机制,在一定范围内维持系统的平衡和协调。当人类活动影响很小时,系统的发展取决于资源的可获取程度,它呈双曲线模式,即

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式中:R为K中可利用的部分;J=r/K,为生态参数,与系统内禀增长率r成正比,与资源环境承载力K成反比。

上述两过程的增长率为

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设复合系统的发展程度C与P、R成比例,则

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其发展具有图11-3所示的三种情况:模式Ⅰ增长率高,发展迅速,但可持续能力低;模式Ⅱ稳定性好,但系统发展缓慢;模式Ⅲ则符合可持续发展的要求。

复合生态系统的动力学机制来源于自然和社会两种作用力。自然作用力是各种形式的能量,它们流经生态系统导致各种物理、化学、生物学过程和自然变迁。社会作用力有三个:经济杠杆,即货币;社会杠杆,即权力;文化杠杆,即精神。货币刺激竞争,权力诱导共生,精神孕育自生,三者相辅相成,构成复合生态系统的社会动力。自然作用力和社会作用力的耦合,导致不同层次的复合生态系统的发展。两种作用力的合理耦合和系统搭配是复合生态系统持续演替的关键,偏废其中任何一方面都可能导致灾难性的后果。当然,这种灾难性的突变也是复合生态系统的一种反馈调节机制,能进一步促进人们对复合生态系统的理解,调整管理策略,但付出的代价是巨大的。

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图11-3 社会-经济-自然复合生态系统的演化模式