林業(yè)生態(tài)工程學(xué)課件

林業(yè)生態(tài)工程學(xué)的理論基礎(chǔ)

第一節(jié)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)理論一、現(xiàn)代生態(tài)學(xué)理論（一）生態(tài)系統(tǒng)的平衡與發(fā)育觀

1、生態(tài)平衡（ecologicalbalance）是指在一定時間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能處於相對穩(wěn)定狀態(tài)，其物質(zhì)和能量的輸入、輸出接近相等，在外來干擾下，能通過自我調(diào)節(jié)（或人為控制）恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。返回導(dǎo)航

生態(tài)平衡是動態(tài)的，維持生態(tài)平衡不只是保持其原初狀態(tài)，而是在人為有益的影響下，建立新的平衡，達(dá)到更合理的結(jié)構(gòu)、更高效的功能和更好的生態(tài)效益。 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是有時間性的，是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定狀態(tài)才出現(xiàn)的。作為生態(tài)系統(tǒng)中有生命的成分，有一個發(fā)生發(fā)展過程，即生物群落的演替過程。

生態(tài)失調(diào)或生態(tài)平衡的破壞：當(dāng)外來干擾超越生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，而不能恢復(fù)到原初狀態(tài)。（1）概念：指由生物群落及其所在的環(huán)境共同組成的生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

2、生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育

群落的演替從生態(tài)系統(tǒng)角度來認(rèn)識就是生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育，當(dāng)裸巖上的地衣逐步演替到森林的時候，它的環(huán)境也從巖石發(fā)展成肥沃的土壤，生物群落發(fā)展到了頂極群落，這時生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育到穩(wěn)定狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定，生態(tài)系統(tǒng)中生物量最大，生物種間關(guān)係最為複雜。

E、P、Odum總結(jié)如下：

①生態(tài)能量學(xué)特徵：幼年期生態(tài)系統(tǒng)總生產(chǎn)量P／群落吸收量R大於1，而成熟穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)P／R接近1?？梢?，P／R比率是表示生態(tài)系統(tǒng)相對成熟的最好的功能性指標(biāo)。在發(fā)育早期P﹥R，稱為自養(yǎng)演替，R﹥P為異養(yǎng)演替。從理論上講，上述兩種演替中P／R比率都隨著演替的發(fā)展而接近於1。換言之，在成熟或“頂極”生態(tài)系統(tǒng)中，固定與消耗的能量趨於平衡。（2）生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育過程中最重要的規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動

幼年期生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈結(jié)構(gòu)簡單。到成熟期，食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)十分複雜，大部分通過腐食食物鏈途徑。成熟系統(tǒng)複雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，使它對於自然環(huán)境的干擾具有較大的抵抗能力。這也是處在平衡的動態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的表現(xiàn)。②食物網(wǎng)特徵

③營養(yǎng)物質(zhì)迴圈上的特徵

在生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中，隨生物地球化學(xué)迴圈向著更加穩(wěn)定的方向發(fā)展，成熟生態(tài)系統(tǒng)具有更大的網(wǎng)路和保持營養(yǎng)物質(zhì)的功能，營養(yǎng)物質(zhì)喪失量少，輸入量和輸出量接近平衡。磷迴圈氮迴圈大興安嶺北部針葉林的垂直結(jié)構(gòu)小興安嶺北部針葉林的垂直結(jié)構(gòu)

在演替過程中，一般認(rèn)為物種多樣性趨於增加，某一物種或少數(shù)類群佔優(yōu)勢的情形減少，即均勻性有增加的趨勢。但到頂極時期，物種多樣性增加，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)複雜化，種間競爭更為激烈，導(dǎo)致生態(tài)分化，物種生活史更為複雜化。④群落結(jié)構(gòu)特徵ABCDA草被層；B灌木層；C下木層；D林冠層群落的垂直結(jié)構(gòu)植物群落的分層現(xiàn)象陸地群落的分層與光的利用有關(guān)，群落層次主要是由植物的生長型和生活型所決定。動物群落的分層現(xiàn)象陸地動物群落的分層主要與食物有關(guān)，其次與不同層次的微氣候條件有關(guān)。水生群落的分層現(xiàn)象與陽光、溫度、食物和溶氧等因素有關(guān)。群落結(jié)構(gòu)特徵

島嶼生態(tài)學(xué)研究證明，在生物移植早期，物種數(shù)少，而不擁擠，具有高增殖潛力的物種有較大生存的可能性。相反，在系統(tǒng)接近平衡的晚期，生態(tài)環(huán)境條件有利於低增殖潛力且具有較強(qiáng)競爭力的物種。因此，量的生產(chǎn)是幼年期生態(tài)系統(tǒng)特徵，而質(zhì)的生產(chǎn)和回饋控制則是成熟期生態(tài)系統(tǒng)的標(biāo)誌。

⑥穩(wěn)態(tài)成熟期的生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，主要表現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部的生物間相互聯(lián)繫或內(nèi)部共生發(fā)達(dá)，保持營養(yǎng)物質(zhì)的能力高，對外界干擾抵抗力較大。⑤選擇壓力（物種對適應(yīng)環(huán)境變化的能力）（二）生態(tài)系統(tǒng)的回饋調(diào)節(jié)

系統(tǒng)論認(rèn)為系統(tǒng)存在的空間是有限的，開放系統(tǒng)必然存在有外界環(huán)境，系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用是經(jīng)常發(fā)生的，環(huán)境對系統(tǒng)的干擾是隨機(jī)的，開放系統(tǒng)要保持其功能的穩(wěn)定性，必須具備對環(huán)境的適應(yīng)能力和自我調(diào)節(jié)能力。圖2－1（a）表示一個開放系統(tǒng)，虛線表示系統(tǒng)的邊界，周圍是系統(tǒng)的環(huán)境，系統(tǒng)具有一定的功能，有能量和物質(zhì)的輸入和輸出。

圖2－1（b）表示最簡單的回饋系統(tǒng)，所謂回饋，指該系統(tǒng)的輸出變成了決定系統(tǒng)未來功能的輸入。開放系統(tǒng)具有某種回饋機(jī)制後，一定程度上能控制系統(tǒng)的功能，這種系統(tǒng)稱為控制系統(tǒng)。

要使回饋系統(tǒng)能起控制作用，系統(tǒng)必須是有某種理想的狀態(tài)或位置點，系統(tǒng)就圍繞著位置點進(jìn)行調(diào)節(jié)（圖2－1（c））。

正回饋（positivefeedback）能使偏離加劇，系統(tǒng)不可能保持穩(wěn)定，如生物生態(tài)過程中個體越來越大；種群在持續(xù)增長過程中，個體數(shù)量不斷上升等。

負(fù)回饋（negativefeedback）也叫反偏離回饋，要使系統(tǒng)維持穩(wěn)態(tài)，只有通過負(fù)回饋控制?；仞伩煞謥颜?fù)回饋兩種：1、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和複雜性 生態(tài)系統(tǒng)是一個控制論系統(tǒng)，通過回饋調(diào)節(jié)，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的複雜性密切相關(guān)，一般認(rèn)為系統(tǒng)的複雜性導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（三）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性熱帶雨林結(jié)構(gòu)複雜，物種多樣性高，種間關(guān)係多而密切，進(jìn)化歷史長，環(huán)境條件相對穩(wěn)定，可預(yù)測性強(qiáng)；而極地苔原群落結(jié)構(gòu)簡單，物種多樣性低，種間相互作用少，進(jìn)化歷史短，環(huán)境多變，難以預(yù)測。一般認(rèn)為，熱帶雨林抵抗干擾和保持系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力比極地苔原群落強(qiáng)。但是一旦熱帶雨林在經(jīng)受一次性嚴(yán)重破壞（如人工砍伐）後，其恢復(fù)所需要的時間更長，而極地苔原群落雖然抗干擾能力差，但受到破壞以後，其恢復(fù)所需要的時間短。

越來越多的證據(jù)表明，穩(wěn)定性所包含的兩種能力，即抵抗力和恢復(fù)力，二者並非正相關(guān)，而是相互排斥的。

Odum用圖2－2表示穩(wěn)定性中兩種能力的相互關(guān)係，兩條虛線之間代表生態(tài)系統(tǒng)功能正常的範(fàn)圍。

當(dāng)一個擾動引起系統(tǒng)功能偏離正常範(fàn)圍時，其偏離的大小可作為抵抗力的定量指標(biāo)，而恢復(fù)所需要的時間可作為恢復(fù)力的定量指標(biāo)。曲線與正常範(fàn)圍之所夾的面積則可用作總穩(wěn)定性定量指標(biāo)（TS）。2、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性閾值任何一個系統(tǒng)對外界干擾的抵抗都有一定的限度——閾值，就是說，生態(tài)系統(tǒng)存在一個穩(wěn)定性閾值。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性閾值，取決於生態(tài)系統(tǒng)的成熟程度，與抵抗力相一致，抵抗力越高，閾值也越高；反之，抵抗力越低，穩(wěn)定閾值也就越低。自然生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的關(guān)係是錯綜複雜的，其穩(wěn)定性有自身的調(diào)節(jié)機(jī)制。當(dāng)干擾超過生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性閾值，將會造成生態(tài)系統(tǒng)的崩潰，表面上看，企圖幫助或?qū)檺勰骋恍┥铮浣Y(jié)果必然傷害到另一些生物，結(jié)果是適得其反。二、生態(tài)環(huán)境脆弱帶理論 生態(tài)環(huán)境脆弱帶（ecotone）：在生態(tài)系統(tǒng)中，凡處於兩種或兩種以上的物質(zhì)體系、能量體系、結(jié)構(gòu)體系、功能體系之間所形成的介面，以及圍繞該介面向外延伸的空間域。 生態(tài)環(huán)境脆弱帶的形狀、面積、結(jié)構(gòu)等屬於空間範(fàn)疇的內(nèi)容；生態(tài)脆弱的變化速率及過程演替，屬於時間範(fàn)疇的內(nèi)容；生態(tài)環(huán)境脆弱帶的脆弱程度以及發(fā)生頻率，則屬於生態(tài)環(huán)境品質(zhì)評價的範(fàn)疇。生態(tài)環(huán)境均表現(xiàn)為廣義的非均衡性。其直接結(jié)果必然是梯度的產(chǎn)生。梯度導(dǎo)致了力和流，從而使得整個生態(tài)系統(tǒng)處於不停的動態(tài)變化之中。介面應(yīng)視為相對均衡要素之間的“突發(fā)轉(zhuǎn)換”或“異常空間鄰接”。（一）介面的脆弱性介面脆弱的基本特徵，可以表達(dá)如下：①可被代替的概率大，競爭的程度高；②可以恢復(fù)原狀的機(jī)會?。虎劭垢蓴_能力弱，對於改變介面狀態(tài)的外力，具有相對低的阻抗；④介面變化速度快，空間移動能力強(qiáng)；⑤非線性的集中表達(dá)區(qū)，非連續(xù)性集中顯示區(qū)，突變的產(chǎn)生區(qū)，生物多樣性的出現(xiàn)區(qū)。（二）生態(tài)環(huán)境脆弱帶的空間歸納 從宏觀角度認(rèn)識生態(tài)環(huán)境脆弱帶，可歸納為以下的空間表達(dá)。1、城鄉(xiāng)交接帶 從城市向農(nóng)村的過度帶。由於人口數(shù)量和品質(zhì)，經(jīng)濟(jì)形態(tài)、供需關(guān)係、物質(zhì)能量交換水準(zhǔn)、生活水準(zhǔn)、社會心理等因素，使得該交接帶的時空變化，表現(xiàn)出十分迅速和不穩(wěn)定的特徵。2、幹濕交潛帶 從比較濕潤向比較乾燥變化的過渡帶。由於氣候條件的差異，熱量和水分平衡的狀況產(chǎn)生了不同程度的生態(tài)效果，與此相適應(yīng)的植被類型、地表景觀、生產(chǎn)方式等，均有脆弱程度較高的特點。3、農(nóng)牧交錯帶由於生產(chǎn)條件、生產(chǎn)方式以及生產(chǎn)目標(biāo)的不同，在農(nóng)業(yè)地區(qū)和牧業(yè)地區(qū)的銜接處，形成了一個過度的交界帶。在這個過度帶中，由於人類的生產(chǎn)活動，形成了生態(tài)環(huán)境脆弱的基本前提。4、水陸交界帶由於液相物質(zhì)和固相物質(zhì)的互相交接，出現(xiàn)了一個既不同於水體，也不同於土體特殊過渡帶，其受力方式及強(qiáng)度，以及頻繁的侵蝕與堆積等，使得這一交界帶出現(xiàn)不穩(wěn)定的特徵。5、森林邊緣帶森林邊緣所承受的環(huán)境應(yīng)力和社會經(jīng)濟(jì)應(yīng)力，不同於森林內(nèi)部，亦不同於非林地的自然環(huán)境，因此，該邊緣帶的形態(tài)及演化，常常成為生態(tài)環(huán)境評定的指示者。6、沙漠邊緣帶由於物質(zhì)組成、外營力以及地表景觀的顯著差異，沙漠內(nèi)部與非沙漠的農(nóng)牧區(qū)之間，同樣形成了明顯的生態(tài)環(huán)境脆弱帶，它的移動和變換，反映了各種綜合作用的共同結(jié)果。7、梯度聯(lián)結(jié)帶由於重力梯度（高度）、濃度梯度、硬度梯度（抗侵蝕能力）等的明顯存在，產(chǎn)生了侵蝕速度、污染程度、坡面變化等的過渡區(qū)，它們在生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)穩(wěn)定性上，顯然是脆弱的。8、板塊接觸帶各大板塊相互聯(lián)結(jié)的空間域，形成了表現(xiàn)脆弱特徵十分明顯的各類地質(zhì)地貌狀況。此外，只要具備上述特徵的空間域，均可劃歸為生態(tài)環(huán)境脆弱帶。喜馬拉雅山脈地區(qū)印度洋板塊與亞歐板塊碰撞的結(jié)果，生態(tài)環(huán)境脆弱。必須注意：生態(tài)環(huán)境脆弱帶本身，並不等同於生態(tài)環(huán)境品質(zhì)最差的地區(qū)，也不等同於自然生產(chǎn)力最低的地區(qū)，只是在生態(tài)環(huán)境的改變速度上，在抵抗外部干擾的能力上，在生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性上，在對全球變化反應(yīng)的敏感性上，包括在資源競爭、空間競爭的程度上，表現(xiàn)出可以明確表達(dá)的脆弱。（一）景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)是由生態(tài)學(xué)和地理學(xué)相互滲透、交叉而形成的一個學(xué)科。景觀生態(tài)學(xué)是用生態(tài)學(xué)的概念理論和方法考研究景觀，景觀是一個相當(dāng)大的區(qū)域內(nèi)，由許多不同生態(tài)系統(tǒng)所組成的整體。景觀生態(tài)學(xué)是在此生態(tài)系統(tǒng)更高層次上的概括，包括景觀的空間結(jié)構(gòu)、不同生態(tài)系統(tǒng)間的關(guān)係和作用、系統(tǒng)間功能的協(xié)調(diào)以及它們的動態(tài)變化。三、景觀生態(tài)學(xué)理論天臺山景觀九寨溝景觀景觀生態(tài)學(xué)是一門應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科。它不僅包括自然景觀、人文景觀、物種的保護(hù)與管理、環(huán)境資源的經(jīng)營和管理、以及人類對景觀的影響、瀕及到城市景觀、農(nóng)業(yè)景觀、森林景觀和草地景觀等。華山景觀張家界森林公園景觀1、景觀異質(zhì)性（1）景觀異質(zhì)的來源：除了本身基質(zhì)的地球化學(xué)背景外，主要來自然干擾、人類活動、植被的內(nèi)源演替以及不同特定景觀的發(fā)展歷史，也表現(xiàn)在時間上動態(tài)變化，也就是已經(jīng)被廣泛研究的演替。（2）景觀異質(zhì)性包括三個方面內(nèi)容①空間組成：指某區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的類型、種類、數(shù)量及其面積所占的比例。②空間構(gòu)型：各生態(tài)系統(tǒng)的空間分佈、斑塊的形狀、大小以及景觀對比度和連接度。③空間相關(guān)：各生態(tài)系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)程度、整體或參數(shù)的關(guān)聯(lián)程度、空間梯度和趨勢度以及空間尺度。（二）景觀生態(tài)的屬性2、景觀格局（1）景觀格局的含義：

景觀格局指大小和形狀不同的斑塊（patch）在空間上的排列。它是景觀異質(zhì)性的表現(xiàn)，同時又是各種生態(tài)過程在不同程度上作用的結(jié)果。研究景觀格局的目的是在無序的景觀斑塊鑲鉗中，發(fā)現(xiàn)其潛在的規(guī)律性，確定產(chǎn)生和控制空間格局的因數(shù)和機(jī)制，比較不同的空間格局和效應(yīng)。（2）景觀空間格局的分類①點格局：指研究對象相對它們之間距離要小的多，可把這些研究對象看成點。例如，交通圖中城市，相對於城市之間距離要小的多，這種分佈格局叫點格局。②線格局：指研究線路的變化和移動。例如河道的歷史變遷對景觀的影響。③網(wǎng)格局：即點格局和線格局的複合。研究點和線的連線，點和點之間的連線代表點與點之間的空間關(guān)聯(lián)程度。④平面格局：主要研究景觀斑塊大小、形狀、邊界以及分佈。⑤立體格局：研究生態(tài)系統(tǒng)在景觀三維空間的分佈。3、干擾：干擾在景觀生態(tài)學(xué)中有特殊的重要性，Turner將干擾定義為：破壞生態(tài)系統(tǒng)、群落或種群結(jié)構(gòu)，並改變資源、基質(zhì)的可利用性，或自然資源在時間上相對不連續(xù)的事件。（1）一般認(rèn)為干擾是造成景觀異質(zhì)性和改變景觀格局的重要原因。雖然景觀隨時間而改變，但並不整個過程都是同步的，由於景觀的各個生態(tài)系統(tǒng)在不同時間內(nèi)遭受不同類型、不同強(qiáng)度的干擾，而且不同生態(tài)系統(tǒng)對相同干擾的反應(yīng)也不相同。這些因素都是構(gòu)成異質(zhì)性的原因。（2）干擾在異質(zhì)景觀如何擴(kuò)散？許多學(xué)者認(rèn)為，在較為同質(zhì)的景觀上干擾容易擴(kuò)散。但不少研究表明，異質(zhì)性景觀能阻滯干擾的擴(kuò)散程度和速率，也能加速擴(kuò)散的速度或增加擴(kuò)散的程度。（3）景觀同生態(tài)系統(tǒng)一樣對干擾有一定抗性。4、尺度：尺度包括空間和時間尺度，在景觀生態(tài)學(xué)研究中，必須充分考慮這兩種尺度的影響，景觀的結(jié)構(gòu)、功能和變化都受尺度所制約，空間格局和異質(zhì)性的測量是取決可測量尺度，一個景觀在某一尺度上可能是異質(zhì)性的，但在另一尺度上又可能是同質(zhì)性的。一個動態(tài)的景觀可能在一種空間尺度上顯示為穩(wěn)定的鑲嵌，而在另一尺度上則為不穩(wěn)定。因此，未經(jīng)研究絕不可把在一種尺度上得到的結(jié)論推廣到另一種尺度上，離開尺度討論景觀的異質(zhì)性、格局、干擾都是沒有意義的。1、景觀結(jié)構(gòu)與功能原理在景觀尺度上，每一個獨立的生態(tài)系統(tǒng)（或景觀單元）可看作是一個斑塊、狹窄的廊道或本底（背景基質(zhì)）。生態(tài)學(xué)對象如動物、植物、生物量、熱能、水和礦質(zhì)營養(yǎng)等在景觀單元間是異質(zhì)性分佈的，景觀單元在大小、形狀、數(shù)目、類型和結(jié)構(gòu)方面又是反復(fù)變化的，決定這些空間分佈的景觀結(jié)構(gòu)。在斑塊、廊道、和本底中物質(zhì)、能量和物種的分佈方面，景觀是異質(zhì)的，並具有不同的結(jié)構(gòu)。生態(tài)對象在景觀單元間的連續(xù)運動或流動，即物種、能量和物質(zhì)流動的不同表現(xiàn)為景觀功能的不同。（三）景觀生態(tài)學(xué)的一般原理2、生物多樣性原理景觀異質(zhì)性程度高會引起大鑲嵌體減少，因而需要大鑲嵌體內(nèi)部環(huán)境的物種相對減少，另一方面這樣的景觀帶有邊緣物種的邊緣生境數(shù)目大，有利於需要兩個或多個生態(tài)系統(tǒng)生境的物種的繁殖和生存。因此，景觀異質(zhì)性減少了稀有內(nèi)部種的豐度，增加了邊緣種及要求兩個以上景觀單元的物種的豐富度，同時提高了潛在的總物種的共存性。3、物種流原理不同生境之間的異質(zhì)性，是引起物種的移動的基本原因，在景觀中物種的擴(kuò)張和收縮，既對景觀異質(zhì)性有重要影響，又受景觀異質(zhì)性的控制。生物多樣性層次示意圖4、養(yǎng)分再分配原理礦質(zhì)養(yǎng)分可以在一個景觀中流入和流出，或者被風(fēng)、水及動物從景觀的一個生態(tài)系統(tǒng)到另一個生態(tài)系統(tǒng)重新分配。5、能量流動原理隨著空間異質(zhì)性的增加，會有更多能量流過一個景觀中各單元的邊界。熱能和生物量越過景觀的鑲嵌體、廊道和本底邊界之間的流動速率是隨景觀異質(zhì)性增加而增加。6、景觀變化原理景觀水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)把物種、能量和物流同斑塊、廊道和基質(zhì)的範(fàn)圍、形狀、數(shù)量、類型和結(jié)構(gòu)聯(lián)繫起來。干擾後，植物的移植、生長、土壤變化及動物遷移等均帶來了均質(zhì)化的效應(yīng)。但是由於新的干擾的介入及每一個景觀單元變化速率不同，一個同性質(zhì)性景觀永遠(yuǎn)也達(dá)不到。在景觀中適度干擾常常可建立更多的斑塊或廊道。7、景觀穩(wěn)定性原理景觀的穩(wěn)定性包括景觀對干擾的抗性和干擾後復(fù)原能力。每個景觀單元（生態(tài)系統(tǒng)）有自己的穩(wěn)定度，因而景觀總的穩(wěn)定性反映景觀單元中每一種類型的比例。由於人類活動範(fàn)圍與能力的日趨擴(kuò)大，使自然形成的物質(zhì)迴圈和能量交換受到不同程度的干擾和破壞，這不僅影響到生物圈和生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)迴圈代謝，而且危害著生態(tài)系統(tǒng)的正常功能。這種影響涉及到大氣、水域、陸生態(tài)系統(tǒng)及至整個生物圈。日益受到國際社會及各國的關(guān)注。人與生物圈計畫徽標(biāo)

聯(lián)合國教科文組織“人與生物圈計畫”（MAB）的中心議題，就是運用生態(tài)學(xué)方法，研究人與生態(tài)環(huán)境的相關(guān)關(guān)係，特別是研究人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及在人類影響下資源的管理、利用和恢復(fù)。四、生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建理論（一）干擾和受害生態(tài)系統(tǒng)

自然景觀是由共同的地貌起源和共同的干擾體系綜合作用的結(jié)果。1、干擾體系明顯的地貌自然景觀單元如沿海平原、平行山脊、山谷、沼澤、江河三角洲、熔巖臺地、森林、草原和湖泊，在缺乏人為活動的情況下，這些自然單元存在著各種各樣的自然干擾，如火災(zāi)、洪水、鹽漬化，颶風(fēng)和蟲災(zāi)等。從這種意義講，不同的自然景觀不僅具有各自的自然地理特性，而且具有各自不同干擾體系。

干擾體系：指所有干擾類型、干擾頻率和干擾強(qiáng)度在某段時間過程中的總和。

干擾是生態(tài)系統(tǒng)變化的主要原因，它不僅在群落種類多樣性的發(fā)生和維持中起重要作用，而且在生物進(jìn)化過程中也是重要的因素。干擾分為自然干擾和人為干擾。人為干擾包括有毒化學(xué)物質(zhì)的施放、森林破壞、草原開墾、過渡放牧、露天採礦、築壩等。大部分人為干擾和自然干擾結(jié)果明顯不同，自然干擾對環(huán)境的影響是局部和偶然發(fā)生的，而人為干擾的影響涉及到從種群至整個生物圈，如全球CO2濃度的增加，N、P、S迴圈中的不平衡現(xiàn)象等，這些都構(gòu)成了對人類生存的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。人為干擾和自然干擾對自然景觀的影響不同，人為干擾體系是附加在自然干擾體系和地貌特徵之上的。2、受害生態(tài)系統(tǒng)

正常的生態(tài)系統(tǒng)是生物群落與自然環(huán)境取得平衡的自我維持系統(tǒng)，各種組分的發(fā)展變化是按照一定的規(guī)律並在某平衡位置作一定範(fàn)圍的波動，從而達(dá)到一種動態(tài)平衡狀態(tài)。

受害生態(tài)系統(tǒng)：當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能在自然干擾和人為干擾的作用下發(fā)生位移，位移的結(jié)果打破了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化和障礙，形成了破壞性波動或惡性循環(huán)。這一定義僅適合於受害嚴(yán)重或比較嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)。（二）干擾作用和生態(tài)演替

1、自然干擾與生態(tài)演替對受害生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程的關(guān)鍵性理解之一，就是干擾後演替的最終結(jié)果和它們與正常演替的關(guān)係。

自然干擾作用總是使生態(tài)系統(tǒng)返回到生態(tài)演替的早期狀態(tài)。一些週期性的自然干擾使生態(tài)系統(tǒng)呈週期性演替，成為生態(tài)演替不可缺少的動因。生態(tài)演替過程中一系列變化所產(chǎn)生的正負(fù)回饋作用，使演替趨於一種穩(wěn)定狀態(tài)。同時，生物種類總是不斷地使自然環(huán)境發(fā)生變化，從而使環(huán)境條件變得有利於其他種群，這樣就導(dǎo)致了物種的不斷取代，直到生物與非生物因素之間達(dá)到動態(tài)平衡為止。2、人為干擾與生態(tài)演替

在人為干預(yù)下，生態(tài)演替可能加速、延緩或改變方向，以至向相反方向進(jìn)行。草原過渡放牧超出草場生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，常常引起植被的“逆行演替”。(1)偏中生植物和不耐踐踏的叢生禾草在草群中消失，種類減少，而有些耐旱、耐踐踏的植物比例不斷增加;(2)高度、蓋度和產(chǎn)量有規(guī)律的減少，最後只能保持稀疏植被，形成低而脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。在一些自然條件惡劣的地區(qū)，人為干擾將引起環(huán)境的不可逆變化，如嚴(yán)重的水土流失、土地沙漠化和鹽鹼化等。在乾旱半乾旱地區(qū)，情況更加嚴(yán)重，要恢復(fù)到原來的頂極狀態(tài)是不可能的。

人為干擾對生態(tài)系統(tǒng)的作用常常會產(chǎn)生生態(tài)衝擊或生態(tài)報復(fù)現(xiàn)象，即環(huán)境改變後產(chǎn)生預(yù)料的有害結(jié)果。這種環(huán)境變化抵消了原計畫想得到的效益，甚至造成更多需要解決的問題。水土流失鹽鹼化土地沙漠化3、干擾後環(huán)境異質(zhì)性與生態(tài)演替的關(guān)係

受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建最重要的理論基礎(chǔ)是生態(tài)演替。過去大量的工作集中在生態(tài)演替過程中、種類替代順序、生物量的變化、多樣性和穩(wěn)定性等方面，很少涉及生態(tài)在一個受干擾的地區(qū)，環(huán)境異質(zhì)性取決於環(huán)境範(fàn)圍的大小、干擾的類型和強(qiáng)度。強(qiáng)烈而嚴(yán)重的干擾比輕微而溫和的干擾產(chǎn)生更小的異質(zhì)性。受干擾的異質(zhì)性水準(zhǔn)是動態(tài)變化的，入侵種受異質(zhì)性影響，同時也改變著環(huán)境。在多樣性較低的落葉林中，物種常常交換地點，A種代替B種，或者B種代替A種。在多樣性高的森林中替代更是隨機(jī)的，再一次的干擾使異質(zhì)性變化重新開始下個迴圈（圖2－3）。

在受干擾區(qū)內(nèi)，異質(zhì)性的水準(zhǔn)和大小直接受植物生活史、生活型和種群特性的影響，各種草食者、捕食者、傳粉者、擴(kuò)散者和病原物種都可吸引到不同的班塊中去，它們與植物相互作用，改變著干擾區(qū)的異質(zhì)性水準(zhǔn)，使生態(tài)系統(tǒng)得到不同程度的恢復(fù)。

由於生態(tài)演替的作用，生態(tài)系統(tǒng)也可以從自然干擾和人為干擾所產(chǎn)生的位移狀態(tài)得到恢復(fù)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能得以逐步協(xié)調(diào)。在人類參與下，一些生態(tài)系統(tǒng)可以加速恢復(fù)，還可得以改建和重建。1、受害生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過管理恢復(fù)結(jié)果（1）恢復(fù)到它原來的狀態(tài)（2）重新獲得一個既包括原有特性，又包括對人類有益的新特性狀態(tài)。（3）由於管理技術(shù)的使用，形成一種改進(jìn)的和原來不同的狀態(tài)。（4）因適宜條件不斷受損的結(jié)果，保持受害狀態(tài)。（三）受害生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建初始狀態(tài)現(xiàn)狀態(tài)恢復(fù)改建重建進(jìn)一步惡化自然生態(tài)系統(tǒng)管理中的幾種策略選擇（Magnuson等，1980）

美國在恢復(fù)和改建五大湖生態(tài)系統(tǒng)時，將管理後生態(tài)系統(tǒng)的變化結(jié)果歸為以下幾種：恢復(fù)—將受害生態(tài)系統(tǒng)從遠(yuǎn)離初始狀態(tài)的方向返回到初始狀態(tài)；

惡化—使受害生態(tài)系統(tǒng)受到更大破壞。

重建—將受害生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行改善，增加人類所期望的人造特點，減少不希望的自然特點，使生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步遠(yuǎn)離它的初始狀態(tài)。

改建（修復(fù)）—將恢復(fù)和重建措施有機(jī)結(jié)合起來，將非惡化狀態(tài)得到改造。（1）一種是當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)受害沒有超過負(fù)荷且在可逆情況下，壓力和干擾被移去後，恢復(fù)可在自然過程中發(fā)生。如對退化草場進(jìn)行圍欄保護(hù)，幾年後草場即可恢復(fù)。（2）另一種是生態(tài)系統(tǒng)的受害超過負(fù)荷，併發(fā)生不可逆變化，只依靠自然進(jìn)程並不能使生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，必須依靠人的幫助，必要時，還需用非常特別的方法，至少使受害狀態(tài)得到控制。

2、受害生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的兩個途徑生態(tài)系統(tǒng)不超負(fù)荷受害（可逆的）消除壓力自然恢復(fù)過程恢復(fù)超負(fù)荷受害（不可逆的）消除壓力人的幫助和自然恢復(fù)過程恢復(fù)3、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的觀點（1）確認(rèn)恢復(fù)到可用程度。（2）恢復(fù)到初始的結(jié)構(gòu)和功能條件，儘管組成這個結(jié)構(gòu)種類可能與初始狀態(tài)明顯不同。（3）恢復(fù)到具有初始種類存在的結(jié)構(gòu)和功能的初始狀態(tài)。一個良好的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建計畫應(yīng)該綜合這些觀點，根據(jù)受害程度、生態(tài)系統(tǒng)的類型、干擾種類不同而有所側(cè)重。4、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程的研究工作（1）研究干擾對生態(tài)系統(tǒng)的作用及生態(tài)演替規(guī)律；（2）研究生態(tài)系統(tǒng)的受害機(jī)理和受害過程。這是受害生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)最核心的問題，如果不了解受害生態(tài)系統(tǒng)本身的一些規(guī)律，不了解生物對脅迫因素的適應(yīng)機(jī)理，不了解演替、競爭以及生物與環(huán)境的相互作用的的基本生態(tài)過程，就不能制定有效的恢復(fù)措施。（3）對有代表性的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究，並對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行評價。（4）研究恢復(fù)和重建生態(tài)系統(tǒng)的綜合措施。

在恢復(fù)和重建受害生態(tài)系統(tǒng)的過程中，必須重視各種干擾對生態(tài)系統(tǒng)的作用及生態(tài)演替規(guī)律的研究，在此基礎(chǔ)上，對研究結(jié)果、技術(shù)對策及社會經(jīng)濟(jì)學(xué)等問題進(jìn)行綜合評判，從而提出合乎自然規(guī)律並益於人類生活的治理措施，使受害生態(tài)系統(tǒng)在自然和人類的共同作用下真正得到恢復(fù)、改建和重建。

一、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)1、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)：是研究社會再生產(chǎn)過程中，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)迴圈、能量轉(zhuǎn)化和價值增殖規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。2、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：是由生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)通過技術(shù)仲介以及人類勞動過程所構(gòu)成的物質(zhì)迴圈、能量轉(zhuǎn)化、價值增殖和資訊傳遞的結(jié)構(gòu)單元。生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不能自動耦合，必須在人的勞動過程中通過技術(shù)仲介才能相互耦合為整體。第二節(jié)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論返回導(dǎo)航（一）生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的特性及其演替

1、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的特性（1）概念系統(tǒng)與實體系統(tǒng)的融合性二、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本理論1）概念系統(tǒng)指無形要素（軟要素）所構(gòu)成的系統(tǒng)，如概念、原理、法則、方法、體系、程式等，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)就屬於這一系統(tǒng)。2）實體系統(tǒng)（有形系統(tǒng)）是指由物質(zhì)、能量等要素構(gòu)成的系統(tǒng)，如礦物、能源、生物群落等，生態(tài)系統(tǒng)屬於這一類。3）概念—實體複合系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)的能流物流的轉(zhuǎn)化、迴圈、增殖和積累過程與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的價值、價格、利率、交換等軟要素融合在一起形成了概念—實體複合系統(tǒng)。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的實體特徵使經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)具有客觀實體特徵。這一客觀實體又是開放系統(tǒng)，它與周圍的自然與社會環(huán)境有著物質(zhì)、能量、價值與資訊輸入輸出關(guān)係，這是控制其穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展的依據(jù)。

（2）生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)有序性

生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的有序性，實質(zhì)上生態(tài)系統(tǒng)有序性與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有序性的融合。首先，生態(tài)系統(tǒng)有序性是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有序性的基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)也遵循經(jīng)濟(jì)有序運動規(guī)律性，不斷地同生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)、能量、資訊等交換活動，以維持一定水準(zhǔn)的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的有序穩(wěn)定性。其次，這兩個基本層次有序性必須相互協(xié)調(diào)，並共同融合為統(tǒng)一生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有序性。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)有序性，還表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的自然增長與經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的人工導(dǎo)向協(xié)調(diào)。但人工導(dǎo)向的作用力一定要和生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，而不能超越生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈的限度。否則，人工導(dǎo)向不僅不能引起生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)有序性的發(fā)展，而且很容易導(dǎo)致系統(tǒng)的逆向演替。（3）生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)雙向耦合生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的生態(tài)迴圈與經(jīng)濟(jì)迴圈，都離不開生產(chǎn)過程這個耦合環(huán)節(jié)，然而，一旦經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品產(chǎn)出，生態(tài)迴圈和經(jīng)濟(jì)迴圈便分道楊鑣，直到下次生產(chǎn)中再次耦合。二者耦合過程即是相互作用、相互交換以改變自身原有的形態(tài)和結(jié)構(gòu)共同耦合為一體的過程。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)把物質(zhì)、能量、資訊輸入生態(tài)系統(tǒng)後，改變了生態(tài)系統(tǒng)各要素的比例關(guān)係，使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生新的變化，同時，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)利用生態(tài)系統(tǒng)的新變化從其中吸取對自己非平衡結(jié)構(gòu)有用的東西，來維持系統(tǒng)正常的迴圈運動，一方面生態(tài)自然物質(zhì)、能量、效益提高，另一方面經(jīng)濟(jì)過熱的增長趨於穩(wěn)定，從兩個方面使二者達(dá)到協(xié)調(diào)目標(biāo)。

生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替是社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替與自然生態(tài)系統(tǒng)演替的統(tǒng)一，它表現(xiàn)為社會經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)下的急速多變的演替過程。生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演替不僅與一定的歷史發(fā)展階段相聯(lián)系，而且還與同一歷史階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同時期以及同一時期的不同經(jīng)濟(jì)活動相聯(lián)系。從生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)展演替次序看，大致經(jīng)歷了原始型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、掠奪型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和協(xié)調(diào)型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)3大階段。2、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的動態(tài)演替性（1）原始生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替原始型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替，是生產(chǎn)力發(fā)展水準(zhǔn)極低條件下的產(chǎn)物。它主要存在於自然經(jīng)濟(jì)和半自然經(jīng)濟(jì)條件下的農(nóng)業(yè)和以生物產(chǎn)品為原料的家庭手工業(yè)中。在這種社會經(jīng)濟(jì)條件下，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)只能形成比較簡單的生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。

主要表現(xiàn)在以化石能源利用為主的發(fā)展階段，它是指經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)通過技術(shù)手段，以掠奪的方式，同生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合的一種演替方式，其特點為：

①具有經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)的特徵，生態(tài)基礎(chǔ)要素的定向演替要靠經(jīng)濟(jì)、技術(shù)要素的變動來實現(xiàn)；

②使生態(tài)資源產(chǎn)生耗竭的趨勢；

③由於嚴(yán)重的環(huán)境污染，使環(huán)境品質(zhì)惡化。掠奪型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替，具有脫離生態(tài)環(huán)境約束傾向的經(jīng)濟(jì)增長性的演替。這種演替雖然在一定時期內(nèi)能使經(jīng)濟(jì)迅速增長，但由於這種增長是以破壞資源和環(huán)境為代價的，所以當(dāng)環(huán)境和資源損傷到一定程度出現(xiàn)嚴(yán)重衰退時，便會成為制約經(jīng)濟(jì)增長的嚴(yán)重障礙。（2）掠奪型的生態(tài)系統(tǒng)演替

主要發(fā)生在生態(tài)文化反思的發(fā)展階段，它是指經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)通過科技手段與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)合成物能高效、高產(chǎn)、低耗、優(yōu)質(zhì)、多品種輸出，多層次互相協(xié)調(diào)進(jìn)化發(fā)展的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演替方式，也就是經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展階段的生態(tài)經(jīng)濟(jì)特徵。

①互補(bǔ)互促的要素協(xié)調(diào)關(guān)係：協(xié)調(diào)型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替特點，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)各要素是互補(bǔ)互促的協(xié)調(diào)關(guān)係，單一生態(tài)系統(tǒng)因其營養(yǎng)再迴圈的複合效率、生產(chǎn)率和生物產(chǎn)量都較低，人們?yōu)榱藵M足需要，運用經(jīng)濟(jì)力量來干預(yù)生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)迴圈和維持平衡的機(jī)制，以獲得高的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)量。這種干預(yù)引起生態(tài)系統(tǒng)向更加有序的結(jié)構(gòu)變化，從而生產(chǎn)出比自然狀態(tài)迴圈多的物質(zhì)產(chǎn)品。較多的物質(zhì)產(chǎn)品輸入社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)後，又會引起經(jīng)濟(jì)有序關(guān)係的一系列變化。（3）協(xié)調(diào)型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)演替②高輸入高輸出的投入產(chǎn)出關(guān)係：演替必然包含一部分對維持現(xiàn)狀多餘的物質(zhì)和能量，這部分物質(zhì)和能量一是系統(tǒng)的自身產(chǎn)物，二是自然經(jīng)濟(jì)和社會環(huán)境的投入。協(xié)調(diào)型演替正是利用這些多餘的物質(zhì)和能量，在技術(shù)手段上作用下，使原來有序的生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)關(guān)係發(fā)生新的變化，從而產(chǎn)生更加有序結(jié)構(gòu)的演替變化。三是協(xié)調(diào)型生態(tài)經(jīng)濟(jì)演替具有不危及生態(tài)環(huán)境的特徵；經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)係不總是協(xié)調(diào)的，特別是經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展時期，常常出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)相矛盾的現(xiàn)象，協(xié)調(diào)型的演替正是在於能夠找出恰當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q二者之間的矛盾。地球上最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈,依據(jù)不同的經(jīng)濟(jì)特徵，可分為農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、城郊生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)四大類。（1）農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)我國農(nóng)村人口占全國總?cè)丝诘?0％以上，耕地1－1.4億hm2，農(nóng)業(yè)在整個國民經(jīng)濟(jì)中是有十分重要的基礎(chǔ)地位和作用。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)也在日益向多樣化方向發(fā)展，農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)大致分為以下幾種類型。3、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分類①農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：這是屬於第一性生產(chǎn)系統(tǒng)，其主要特點是利用作物的光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)潛能和將無機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。②林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：指以經(jīng)營木本植物為主的林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)?？煞譃樽匀簧稚鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和人工營林生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)兩大類。林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中地位十分重要，對於保障農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)，對於水土保持、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、淨(jìng)化大氣和生產(chǎn)林產(chǎn)品等方面，都具有不可代替的作用，是衡量生態(tài)系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。③牧業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：以牧草和農(nóng)、林等植物產(chǎn)品為基礎(chǔ)，再轉(zhuǎn)化二級生產(chǎn)系統(tǒng)。④漁業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：是指以水生生物生產(chǎn)為主的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，它包括海洋漁業(yè)和內(nèi)陸水域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)兩大類。⑤農(nóng)村工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村工業(yè)生產(chǎn)已逐步成為農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)的一個重要組成部分，可單獨劃為一個系統(tǒng)。⑥農(nóng)村庭院生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)：隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)村庭院也由自給型的自留經(jīng)濟(jì)向商品經(jīng)濟(jì)、集約經(jīng)營和多樣化經(jīng)營發(fā)展，有的庭院成為家庭收入來源的支柱，如院內(nèi)工廠，旅館和商店，向第二、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展。（2）城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)城市是一個典型的經(jīng)濟(jì)――生態(tài)有機(jī)系統(tǒng)，可細(xì)分為三個級別的亞系統(tǒng)，即工業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)、高密度的人工消費系統(tǒng)和維護(hù)城市生態(tài)平衡的分解還原系統(tǒng)。這三個系統(tǒng)有著內(nèi)在的特殊有機(jī)聯(lián)繫，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)是城市存在的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，也是城市人口生存的物質(zhì)條件，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)與人口生存不可避免地排泄廢棄物，這又是還原系統(tǒng)存在的前提；即要有生態(tài)分解還原系統(tǒng)來處理這次廢棄物。（3）城郊生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；它是不同於城市和農(nóng)村的一種特殊生態(tài)經(jīng)濟(jì)類型，其最大特徵就是以城市為主要服務(wù)對象，建立起來的農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。為城市服務(wù)，不僅包括通過商品交換為城市提供蔬菜、食品等生活消費品，更重要的是包括非商品交換所接納和處理城市排放的廢棄物。流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)視研究的範(fàn)圍而定，小的系統(tǒng)可指小流域，流域內(nèi)既可是單一的某種生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，或農(nóng)、林、牧、漁等經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)內(nèi)容的農(nóng)林生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。大系統(tǒng)存在很大範(fàn)圍既包括農(nóng)村經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)，又包括城市和城郊經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的綜合性生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。如長江流域和黃河流域等。研究流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，可為國土整治和制定經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展規(guī)劃提供理論依據(jù)。（4）流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)1、生態(tài)經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)的地位（1）生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)和再生產(chǎn)所需要的物質(zhì)和能量，直接或間接來源於生態(tài)系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)離不開空氣、土壤、水和肥料，這些都直接取之於生態(tài)系統(tǒng)，而其他原料、能源、設(shè)備等，也都是由生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來。作為生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)主體的人，其生產(chǎn)和再生產(chǎn)也同樣離不開生態(tài)系統(tǒng)。因此，生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)賴以存在和發(fā)展的基礎(chǔ)。（二）生態(tài)經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)地位及其耦合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中具有主體結(jié)構(gòu)的地位，這主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的主導(dǎo)作用。人作為經(jīng)濟(jì)活動的主體，通過各種形式的調(diào)節(jié)控制，使得經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的再生產(chǎn)過程成為一種具有一定目的的社會活動。並通過技術(shù)系統(tǒng)的仲介影響和改造生態(tài)系統(tǒng)，強(qiáng)化或改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，使之為自己的目的服務(wù)，當(dāng)然經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)這種主體結(jié)構(gòu)是有條件的，相對的，作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)並非完全被動地接受經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所施加影響的程度和方式，否則就有可能破壞生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)這個基礎(chǔ)一旦遭到破壞，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的主導(dǎo)作用也就隨之喪失。（2）經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的主體

技術(shù)是人類利用、開發(fā)和改造自然界的物質(zhì)手段、精神手段和資訊手段的總和。在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，技術(shù)是聯(lián)繫經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)並使二者融為一體的媒介。在一定程度上說，沒有技術(shù)這個仲介環(huán)節(jié)，也就沒有生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。（3）技術(shù)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的仲介（1）人類經(jīng)濟(jì)活動與自然生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)係人類經(jīng)濟(jì)活動同自然生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)係是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最基本關(guān)係。人類為了滿足自己的需要，就要不斷地同自然進(jìn)行物質(zhì)交換。在同自然界進(jìn)行物質(zhì)交換時，又把人類社會一些有用經(jīng)濟(jì)物質(zhì)或一些廢棄物給予自然界，人類活動對自然的影響正是通過這種基本作用，在自然生態(tài)系統(tǒng)中深深打上自己活動干預(yù)的印記，並徹底改變生態(tài)系統(tǒng)的純自然性質(zhì)。

2、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)繫從人類活動對自然的影響結(jié)果看，分為兩種基本類型：一是適度利用改造型，就是說人類對自然的影響，一直保持在維持生態(tài)平衡的限度內(nèi)，無論是人類生存利用，享受需求，還是創(chuàng)新發(fā)展，都不損害生態(tài)平衡這個根本。二是破壞性改造型，這主要是人類對自然界的作用超出了生態(tài)系統(tǒng)的耐受度或生態(tài)閾值而發(fā)生系統(tǒng)失衡或瓦解的情況，如森林過度採伐或亂墾山林，可引起整個生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)；不合理的採礦，可引起資源枯褐。人類活動主體與所採用的技術(shù)手段的關(guān)係是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)關(guān)係中最重要的組成部分，沒有人與技術(shù)手段的關(guān)係也就不可能產(chǎn)生人工生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。技術(shù)手段是人的創(chuàng)造物，是人類勞動的結(jié)晶。技術(shù)手段對人類活動的限制，推動了人類對工具的一次次改進(jìn)，然而工具改進(jìn)程度又受到人的能力的限制。人類活動與技術(shù)手段的辯證統(tǒng)一關(guān)係，正是上述矛盾不斷解決過程中形成的。（2）人類經(jīng)濟(jì)活動與技術(shù)手段的關(guān)係一切技術(shù)要素（物質(zhì)技術(shù)、非物質(zhì)技術(shù)）要附著在人的勞動過程中，要麼就存儲在人的大腦（智力）和體力中，要麼作為傳導(dǎo)手段，被人掌握。技術(shù)手段就其本質(zhì)而言，是人類勞動的產(chǎn)物，它體現(xiàn)了人們的社會勞動；技術(shù)手段就其物質(zhì)內(nèi)容而言，還具有自然屬性。如鐵制工具，既體現(xiàn)社會勞動，又含著鐵的自然性質(zhì)。因此，從某種程度上講，任何一種技術(shù)手段本身又體現(xiàn)著一定的主體與客體的具體化關(guān)係。（3）人類經(jīng)濟(jì)活動中技術(shù)與生態(tài)關(guān)係技術(shù)手段在與自然生態(tài)系統(tǒng)客體的作用過程中，其自然性方面和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力相互結(jié)合，從質(zhì)和量兩方面都大大加強(qiáng)了原來系統(tǒng)的自然力；技術(shù)手段的勞動社會性方面，則在作用過程中力圖地把自然力強(qiáng)化趨勢引向人類採用技術(shù)手段達(dá)到一定的目的。生態(tài)系統(tǒng)對技術(shù)手段也有很強(qiáng)的限制作用。一是生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模和特殊自然規(guī)律性，必然要求與之相適應(yīng)的技術(shù)手段；同一水準(zhǔn)不同的發(fā)展時期，都要求不同性質(zhì)的技術(shù)手段與之相適應(yīng)；同一個生態(tài)系統(tǒng)在特定的時間內(nèi)，由於系統(tǒng)內(nèi)在的變化，同樣地要求一定的技術(shù)手段與之相適應(yīng)。生態(tài)系統(tǒng)對技術(shù)手段的限制作用，主要表現(xiàn)其對技術(shù)手段的選擇性。如應(yīng)用森林生態(tài)系統(tǒng)手段不適用於農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)手段也不適用於水域生態(tài)系統(tǒng)等。一個良性迴圈的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，其生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)必須互為因果關(guān)係，也就是實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)耦合。如果單純追求暫時的經(jīng)濟(jì)利益，而選擇一種掠奪式的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)手段，這樣的耦合雖符合經(jīng)濟(jì)機(jī)制，但卻不符合生態(tài)機(jī)制，不利於生態(tài)生產(chǎn)力持續(xù)穩(wěn)定增長，不利於生態(tài)資源的更新，必然出現(xiàn)環(huán)境污染、資源枯竭等生態(tài)危機(jī)。這樣的耦合是暫時的，不穩(wěn)定的。3、生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)作用的直接手段是技術(shù)系統(tǒng)。在此過程中，往往要動員整個技術(shù)系統(tǒng)，但在不同的階段要有先有後，有主有次地分別施用不同的技術(shù)手段。但無論使用何種技術(shù)，都必須符合生態(tài)系統(tǒng)回饋機(jī)制的客觀要求。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)的間接手段是各種生態(tài)經(jīng)濟(jì)措施及政策、方針、計畫、法令等，它們構(gòu)成一個相互耦合的體系，如價格與生態(tài)經(jīng)濟(jì)有間接的關(guān)係，提高價格可以刺激生產(chǎn)，不斷改進(jìn)技術(shù)，擴(kuò)大從生態(tài)系統(tǒng)獲取某種資源的生產(chǎn)規(guī)模，如果這種規(guī)模是在生態(tài)回饋限度以內(nèi)，生產(chǎn)可持續(xù)得到某種資源的最大持續(xù)生產(chǎn)量；如果超過生態(tài)系統(tǒng)回饋機(jī)制的限度，就要調(diào)整價格，減少生產(chǎn)量。實際上，提高價格是某種資源生產(chǎn)量的正回饋，但對於生態(tài)系統(tǒng)來說卻是負(fù)回饋（某種資源減少），然而降低價格對於經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是負(fù)回饋，對生態(tài)系統(tǒng)是正回饋（給某種資源的再生更新的機(jī)會）。第三節(jié)系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)理論一、系統(tǒng)與系統(tǒng)論（一）系統(tǒng)：是由兩個或兩個以上的相互聯(lián)繫、相互依賴、相互制約、相互作用的元素（事物或過程）組成的，具有某種特定功能朝著某個特定目標(biāo)運動發(fā)展的有機(jī)整體（集合）。（二）系統(tǒng)論的基本原則1、系統(tǒng)的整體性原則系統(tǒng)論的一個基本原則是整體大於部分之和。各要素一旦被有機(jī)地組織起來，就不再作為單個要素而存在，要素變成系統(tǒng)，系統(tǒng)就有了新的功能。

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研究任何系統(tǒng)都要研究其要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互關(guān)係。相關(guān)性原則首先體現(xiàn)在系統(tǒng)要素之間有不可分割的聯(lián)繫。在系統(tǒng)整體中，各要素也不是獨立存在的。它們由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)在一起，互相影響、互相依存。像一棵樹一樣，各部分器官是相互聯(lián)繫的，葉片發(fā)育不好，影響枝條、樹幹和根系的生長和發(fā)育。

2、系統(tǒng)的相關(guān)性原則相關(guān)性還體現(xiàn)在系統(tǒng)整體發(fā)生改變，系統(tǒng)要素也必然發(fā)生變化。相關(guān)性也在系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)係方面體現(xiàn)出來。破壞森林，影響環(huán)境；環(huán)境惡化，也影響森林的恢復(fù)與重建。這就是系統(tǒng)創(chuàng)造自己的環(huán)境，環(huán)境又規(guī)定著自己的系統(tǒng)。（1）自組織性原則系統(tǒng)具有能夠自動調(diào)節(jié)自身組織、活動的特性，就構(gòu)成了系統(tǒng)論的自組織原則。所謂組織是指系統(tǒng)不是根據(jù)外部的指令，而是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的相互作用而自發(fā)地形成有序結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。但自組織現(xiàn)象只存在開放系統(tǒng)，即在系統(tǒng)與環(huán)境不斷進(jìn)行資訊、能量和物質(zhì)的交換中才能發(fā)生。所以自組織實際上是系統(tǒng)與環(huán)境發(fā)生相互作用的結(jié)果。

3、系統(tǒng)的自組織性原則與動態(tài)性原則系統(tǒng)的自組織性原則來源於兩個方面：一是有機(jī)性（各元素之間相互協(xié)調(diào)），生物體最明顯。二是生物體內(nèi)部保持的恒定狀態(tài)又是一種能量和物質(zhì)的動態(tài)平衡狀態(tài)，它通過回饋功能，即通過系統(tǒng)對環(huán)境發(fā)生作用，並回饋到生物體本身，調(diào)節(jié)自身的結(jié)構(gòu)和功能，以保持和環(huán)境的一致和系統(tǒng)的穩(wěn)定。（2）動態(tài)性原則由於具有自組織性，系統(tǒng)通過內(nèi)部活動來不斷調(diào)整內(nèi)部組織，以協(xié)調(diào)與環(huán)境的關(guān)係。因此，系統(tǒng)不可能保持靜態(tài)，系統(tǒng)是處於動態(tài)之中，這就形成系統(tǒng)的動態(tài)性原則。系統(tǒng)與環(huán)境，或者要素與系統(tǒng)之間動態(tài)關(guān)係有一定規(guī)律，這就是系統(tǒng)參量，它給系統(tǒng)（或要素）一定的作用，如果使系統(tǒng)參量發(fā)生變化，就會導(dǎo)致一定的結(jié)果。所以，要掌握系統(tǒng)參量及其變化規(guī)律。

系統(tǒng)的目的性是指系統(tǒng)活動最終趨向於有序性和穩(wěn)態(tài)，即達(dá)到的結(jié)果或意願。系統(tǒng)活動的方向性、目的性是系統(tǒng)自組織性的結(jié)果。系統(tǒng)具有自組織調(diào)節(jié)能力，通過回饋，適應(yīng)環(huán)境，保持穩(wěn)態(tài)，表現(xiàn)某種目的性。4、系統(tǒng)的目的性原則人類活動的目的性可以根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境，創(chuàng)造性設(shè)計未來，帶有明確的自覺性、超前性。因此社會系統(tǒng)帶有最高水準(zhǔn)的目的性。掌握這個原則可以通過系統(tǒng)的組織等級，使自組織能力加強(qiáng)來實現(xiàn)系統(tǒng)的目的。優(yōu)化原則指系統(tǒng)通過自組織、自調(diào)節(jié)活動，在一定環(huán)境下達(dá)到最佳的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮最好的功能。優(yōu)化原則又是和目的性原則聯(lián)繫在一起的，人類能夠自覺地進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，而自然系統(tǒng)的優(yōu)化就是不自覺的，是通過自然選擇。優(yōu)化技術(shù)也是系統(tǒng)工程十分重要的內(nèi)容，它是根據(jù)需要和可能，給系統(tǒng)定量地確定出最優(yōu)目標(biāo)，利用電子電腦等手段進(jìn)行運算，確定系統(tǒng)內(nèi)不同層次等級的要求和設(shè)計目標(biāo)，使部分功能和目標(biāo)服從總體的目標(biāo)，達(dá)到總體功能最佳之目的。5、系統(tǒng)的優(yōu)化原則此外，還有系統(tǒng)轉(zhuǎn)化原則，系統(tǒng)綜合性原則，層次性原則，分別從不同角度進(jìn)一步闡述系統(tǒng)思想與系統(tǒng)方法。總之，系統(tǒng)論按照事物本身的系統(tǒng)性，把對象放在系統(tǒng)中加以考察。它以全局出發(fā)，著重整體與部分，在整體與外部環(huán)境的相互聯(lián)繫、相互制約作用中，綜合精確地考察對象，在定性指導(dǎo)下，用定量來處理它們之間的關(guān)係，以達(dá)到優(yōu)化處理的目的。系統(tǒng)論最顯著的特點是整體性、綜合性、最優(yōu)化。

系統(tǒng)工程是在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，用近代數(shù)學(xué)方法和工具來研究一般系統(tǒng)的分析、規(guī)劃、開發(fā)、設(shè)計、組織、管理、調(diào)整、控制、評價等問題，使系統(tǒng)整體最佳地實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的一門管理工程技術(shù)。二、系統(tǒng)工程的方法（一）系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程反映了7個方面的內(nèi)容：①系統(tǒng)工程的研究對象是系統(tǒng)；②以系統(tǒng)思想為指導(dǎo)；③解決一般系統(tǒng)從規(guī)劃、研究、設(shè)計、建造和運行的整個過程中的管理工程技術(shù)問題，具體說來，包括對系統(tǒng)的分析，規(guī)劃、開發(fā)、設(shè)計、組織、管理、調(diào)整、控制、評價等。④系統(tǒng)工程是一門管理工程技術(shù)；⑤用近代數(shù)學(xué)方法來研究，如運籌學(xué)、控制論、資訊理論、演變論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、模糊數(shù)學(xué)、灰色系統(tǒng)理論、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等；⑥運用近代計算工具――電子電腦來進(jìn)行計算和資訊處理；⑦使系統(tǒng)整體最佳地實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。系統(tǒng)工程工作程式又稱為系統(tǒng)工程方法論。通過這種程式把解決問題的觀念（指導(dǎo)思想）和手段（理論、方法、工具）聯(lián)繫起來，以指導(dǎo)問題的解決。（二）系統(tǒng)工程的基本程式系統(tǒng)工程的三維結(jié)構(gòu)：（1）時間維：表明了系統(tǒng)工程的全過程，可分為規(guī)劃、擬訂方案、系統(tǒng)研製、生產(chǎn)階段、安裝、運行和更新7個階段。（2）邏輯維：指明了完成每個階段工作的步驟，包括擺明問題、目標(biāo)設(shè)計、系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)優(yōu)化、系統(tǒng)決策和實施。

（3）知識維：指完成上述整個階段和步驟所必須的各種專業(yè)知識，如運籌學(xué)、控制論工程技術(shù)、電腦科學(xué)以及有關(guān)的專業(yè)知識。1．時間維：（1）規(guī)劃階段：明確系統(tǒng)的目標(biāo)，提出系統(tǒng)的環(huán)境條件、約束條件，規(guī)定系統(tǒng)期限和投資標(biāo)準(zhǔn)，制定系統(tǒng)開發(fā)的計畫，提出總體的設(shè)想和構(gòu)思。（2）擬定方案：提出系統(tǒng)概略設(shè)計和各種可能的備選方案，然後進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定系統(tǒng)設(shè)計方案，並進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。（3）系統(tǒng)研究：對系統(tǒng)中關(guān)鍵專案進(jìn)行試驗和試製，擬定生產(chǎn)計畫。（4）生產(chǎn)階段：制定各項技術(shù)操作規(guī)程，提出實施方案。（5）安裝階段：將系統(tǒng)進(jìn)行安裝、調(diào)試和運行。如森林資源清查後建立森林資訊管理系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)試和運行。（6）運行階段：使系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生效益。如一個良好的森林資源管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使森林資源連續(xù)清查――連續(xù)經(jīng)營――連續(xù)管理結(jié)合起來，發(fā)揮森林資源的各種效益和作用。（7）更新階段：進(jìn)行改進(jìn)和更新系統(tǒng)，使其更可行。（1）擺明問題：通過全面系統(tǒng)的調(diào)查和收集資料，掌握所要解決問題的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。以問題為導(dǎo)向，弄清問題的範(fàn)圍和來龍去脈，明確面臨的問題是什麼？解決問題的目的是什麼？任務(wù)是什麼？過去林業(yè)調(diào)查只注重森林資源本身的調(diào)查，對社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)相聯(lián)系的調(diào)查不夠。2．邏輯步驟（2）指標(biāo)設(shè)計：調(diào)查後，針對問題對已有的系統(tǒng)進(jìn)行評價，確定評價指標(biāo)體系。精心選擇和確定評價系統(tǒng)功能的具體指標(biāo)，然後提出各項目標(biāo)，並對其必要性、可行性進(jìn)行論證。（3）系統(tǒng)綜合：根據(jù)已確定的目標(biāo)，通過綜合運用各方面的知識、經(jīng)驗和技術(shù)，提出實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的幾種備選方案，並對各方案進(jìn)行比較分析，做到壞中求好，好中求優(yōu)。（4）系統(tǒng)分析：對各個方案通過構(gòu)建子系統(tǒng)模型模擬，從定性到定量，甚至到定位，進(jìn)行分析比較，最後通過綜合――分析――綜合，對方案進(jìn)行精選。通過運籌學(xué)和各種系統(tǒng)方法，利用電子電腦對各方案進(jìn)行模擬和分析，從而對方案進(jìn)行科學(xué)的抉擇。（5）系統(tǒng)優(yōu)化：通過綜合分析、評價和比較，精心選擇參數(shù)和係數(shù)，使之達(dá)到或接近系統(tǒng)目標(biāo)，並對不同參數(shù)下出現(xiàn)的各種方案，按照環(huán)境條件和實施目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)劣排序，以確定實施方案的可能性和所能達(dá)到最佳的程度。（6）系統(tǒng)決策：系統(tǒng)工程設(shè)計人員向主管領(lǐng)導(dǎo)提供多種可供選擇的優(yōu)化方案，最後由領(lǐng)導(dǎo)吸收專家、群眾的意見，從更全面的角度決定某一方案。在設(shè)計和決策過程中，領(lǐng)導(dǎo)者和設(shè)計人員要經(jīng)常溝通思想，進(jìn)行討論，保證決策具有科學(xué)性。（7）實施：決策一旦確定就要付之實施，根據(jù)選定的方向提出實施方案。如果在實施過程中發(fā)現(xiàn)問題，可根據(jù)情況，返回其中的某一步，重新進(jìn)行分析。解題過程包括系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)管理兩大部分。1、系統(tǒng)設(shè)計是狹義的解決問題的過程，是設(shè)計的解決問題方案的工作本身，按照辯證邏輯的工作過程，採用若干具體方法技術(shù)，如運籌學(xué)和電子電腦技術(shù)，資訊獲取與預(yù)測技術(shù)、制定目標(biāo)和評價決策技術(shù)、系統(tǒng)分析方法等。（三）系統(tǒng)工程解題過程（2）系統(tǒng)管理：工程的系統(tǒng)管理指在解決問題過程中，還需要對工程專案採取計畫、監(jiān)督、協(xié)調(diào)等管理措施。它的內(nèi)容是給參加工程專案的人員或小組分配任務(wù)、職權(quán)和責(zé)任，組織決策過程，執(zhí)行已採納的決定。主要工作有：①工程專案管理的部署，包括制定工程專案規(guī)劃，組織工程專案的實施和進(jìn)行工程專案的調(diào)度；②建立工程專案的組織機(jī)構(gòu)；③建立工程專案的資訊系統(tǒng)。實際上系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)管理是系統(tǒng)方式解決問題的具體化，二者密切相關(guān)。一、可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展的定義：滿足當(dāng)代發(fā)展需求，應(yīng)以不損害和掠奪後代的發(fā)展需求作為前提。它意味著在空間上應(yīng)遵守互利互補(bǔ)的原則，不能以鄰為壑；在時間上應(yīng)遵守理性分配的原則，不能在“赤字”狀況下進(jìn)行發(fā)展運行；在倫理上應(yīng)遵守“只有一個地球”、“人與自然平衡和諧”、“平等發(fā)展”、“互惠互濟(jì)”、“共建共用”等原則，承認(rèn)世界各地“發(fā)展多樣化”，以體現(xiàn)高效和諧、迴圈再生、協(xié)調(diào)有序、運行平穩(wěn)的良性狀態(tài)，並且可望在不同的空間尺度和不同的時間尺度，作為一種標(biāo)準(zhǔn)去診斷、檢查、監(jiān)測、仲裁“自然－社會－經(jīng)濟(jì)”複合系統(tǒng)的健康程度。第四節(jié)可持續(xù)發(fā)展理論返回導(dǎo)航1、資源的承載能力 又稱為“基礎(chǔ)支持系統(tǒng)”。這是一個國家或地區(qū)按人平均資源數(shù)量和品質(zhì)，以及它對於該空間內(nèi)人口的基本生存和發(fā)展的支撐能力，如果可以滿足當(dāng)代與後代，則具備了持續(xù)發(fā)展條件；如不能滿足，應(yīng)依靠科技進(jìn)步挖掘替代資源，使“基礎(chǔ)支持系統(tǒng)”保持在區(qū)域人口需求的範(fàn)圍之中。2、區(qū)域的生產(chǎn)能力通常也稱之為“動力支持系統(tǒng)”或“福利支持系統(tǒng)”。這是一個國家或地區(qū)在資源、人力、技術(shù)和資本的總體水準(zhǔn)上，可以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)的能力。可持續(xù)發(fā)展要求此種生產(chǎn)能力在不危及其他子系統(tǒng)的前提下，應(yīng)當(dāng)與人的需求同步增長。（二）衡量可持續(xù)發(fā)展的五個基本要素3、環(huán)境的緩衝能力通常也被稱為“容量支持系統(tǒng)”。人對區(qū)域的開發(fā)、資源的利用、生產(chǎn)的發(fā)展和廢物的處理等，均應(yīng)維持在環(huán)境的允許容量之內(nèi)，否則，可持續(xù)發(fā)展將不可能繼續(xù)。4、進(jìn)程的穩(wěn)定能力通常也被稱為“過程支持系統(tǒng)”。在整個發(fā)展過程中，不希望出現(xiàn)由於自然波動（特大自然災(zāi)害）和經(jīng)濟(jì)、社會波動（戰(zhàn)爭干擾或重大決策失誤所引起的不可挽回的損失等）所帶來的災(zāi)難性後果。有兩條途徑可以選擇：其一，培植系統(tǒng)的抗干擾能力；其二，增加系統(tǒng)的彈性，一旦受到干擾後，恢復(fù)能力應(yīng)當(dāng)是強(qiáng)的，即有迅速的系統(tǒng)重建能力。5、管理調(diào)節(jié)能力通常也被稱之為“智力支持系統(tǒng)”。它要求人的認(rèn)識能力、行動能力、決策能力和調(diào)整能力，應(yīng)適應(yīng)總體發(fā)展水準(zhǔn)。即人的智力開發(fā)和對於“自然－社會－經(jīng)濟(jì)”複合系統(tǒng)的駕馭能力，要適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展水準(zhǔn)的需求。“自然-社會-經(jīng)濟(jì)”負(fù)荷系統(tǒng)的基本框架1、評價內(nèi)容（1）區(qū)域空間的準(zhǔn)確劃分：指在研究的範(fàn)圍內(nèi)，結(jié)合自然區(qū)劃、經(jīng)濟(jì)區(qū)劃與管理區(qū)劃，準(zhǔn)確地劃分區(qū)域空間。與此同時，該區(qū)劃所涉及的各種要素的類型圖和統(tǒng)計圖，也要比較完整予以標(biāo)識。通過正確的取捨、篩選、歸納，去最終擬定區(qū)域的持續(xù)發(fā)展劃分。與這些圖件相配套的，要建立起自然系列、人文系列、生態(tài)環(huán)境系列、經(jīng)濟(jì)社會系列、歷史過程資訊系列、系統(tǒng)輸入、輸出資訊系列和內(nèi)部關(guān)係緊密程度系列等。二、可持續(xù)發(fā)展評價的內(nèi)容與原則（2）區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)：

在區(qū)域空間正確劃分的基礎(chǔ)上，根據(jù)區(qū)域內(nèi)（包括各亞區(qū)）的資源、人口、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)等存在數(shù)、消耗數(shù)、滿足度、可代替性、科技轉(zhuǎn)化率等基本制約條件，再根據(jù)本區(qū)內(nèi)的供需狀況，人口素質(zhì)、社會結(jié)構(gòu)、開放程度等的動態(tài)演變，確立該區(qū)（或各亞區(qū)）的持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。並在這個戰(zhàn)略目標(biāo)的實施方面，提出較詳細(xì)的、較精確的行動步驟。特別要考慮在資源短缺、人口增加、生態(tài)環(huán)境脅迫以及諸多社會經(jīng)濟(jì)矛盾情況下，如何協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)或區(qū)域間的功能，求取區(qū)域的整體效益最優(yōu)，達(dá)到和諧、互補(bǔ)與流暢之目的。（3）制定區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的評價指標(biāo)體系在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的評價中，一般需要3套指標(biāo)體系，即規(guī)劃指標(biāo)體系、執(zhí)行指標(biāo)體系和預(yù)警指標(biāo)體系。

①執(zhí)行指標(biāo)體系：是對於規(guī)劃指標(biāo)體系的調(diào)節(jié)和修正。

②規(guī)劃指標(biāo)體系：主要根據(jù)資源承載力、人口淨(jìng)增率、生態(tài)環(huán)境緩衝力及區(qū)域的生產(chǎn)力等，去尋求一個最適或最優(yōu)的整體發(fā)展水準(zhǔn)，為達(dá)到這一最優(yōu)的發(fā)展水準(zhǔn)，擬定出一整套臨界閾值和相互的評判標(biāo)準(zhǔn)，即為規(guī)劃指標(biāo)體系。在實施過程中順應(yīng)各類隨機(jī)因數(shù)的干擾進(jìn)行調(diào)整。③預(yù)警指標(biāo)體系：是在區(qū)域的發(fā)展即將越出警戒狀態(tài)，能超前地提供預(yù)先警告，以便有較多的時間去控制區(qū)域系統(tǒng)保持在正常的狀態(tài)之下。（4）進(jìn)行區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ脑u估首先在區(qū)域原始的各類本底值的基礎(chǔ)上，依據(jù)發(fā)展目標(biāo)和實施步驟，權(quán)衡區(qū)域內(nèi)與區(qū)域間的多重協(xié)調(diào)，加上科技進(jìn)步後提供的生產(chǎn)能力，去全面地評估區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿ΑＲu定其中的利弊和優(yōu)劣，總結(jié)出一個能夠接受的方案。（5）對各類利益集團(tuán)之間的協(xié)調(diào)與互補(bǔ)在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評價中，經(jīng)常遭到各個不同利益集團(tuán)之間的相對要求。這種非一致的、有時互為對立的利益要求，時常把區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃者與管理者，陷於十分矛盾的兩難境地。在實際工作中，既不能憑行政命令硬性地加以解決，也不能無節(jié)制地聽之任之，最終損失區(qū)域的整體效益。這樣，在區(qū)域持續(xù)發(fā)展的評價中，在不損害區(qū)域整體效益的前提下，以共用互補(bǔ)、損益有序及合理調(diào)控的原則去處理各類對立的利益要求。（6）區(qū)域內(nèi)外重大自然改造工程專門評估

其目的是對一些具有長期生態(tài)環(huán)境影響的巨大工程要有清醒的認(rèn)識。這些巨大的自然改造工程，一方面影響當(dāng)代，一方面又是區(qū)域長期變化的發(fā)源地。尤其對區(qū)域的生態(tài)平衡和自然資源的重新分配，有著不可忽視的作用，這些巨大的改造工程可能對於現(xiàn)期、近期、中期、長期、超長期各個時段的發(fā)展，施加重要影響，對此必須進(jìn)行專門評估。退耕還林（7）估計區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的綜合效益在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的評價中，整體效益和綜合效益確切的估計是衡量持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是否成功的基本評判。在一般評價中，效益估算在3個層次上作同步比較，即對於區(qū)域“實施戰(zhàn)略前、中、後的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益和綜合效益進(jìn)行比較和評價，以便認(rèn)真考慮實施戰(zhàn)略目標(biāo)的有效程度。（8）進(jìn)行區(qū)域內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計

所謂結(jié)構(gòu)設(shè)計，就是對區(qū)域本身實施某種框架式和骨骼式的格局規(guī)劃。它將對於土地利用、資源配置、能流物流的流向與流速、骨幹企業(yè)的空間排布，生態(tài)環(huán)境工程的配套設(shè)施、社會福利的同步演進(jìn)、城市鄉(xiāng)村和工礦道路的最佳區(qū)位等，在統(tǒng)一基礎(chǔ)上和持續(xù)發(fā)展指導(dǎo)下進(jìn)行全局考慮。（9）建立區(qū)域可持續(xù)發(fā)展管理的監(jiān)控系統(tǒng)在上述各項得到滿足的前提下，區(qū)域持續(xù)發(fā)展評價最終要求建立一個高度智能的、有模擬預(yù)測能力的，能進(jìn)行有效比較的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的運行將能執(zhí)行區(qū)域持續(xù)發(fā)展的實況跟蹤、仿真模擬和方案的比較，同時可以對已實施的規(guī)劃進(jìn)行鑒別、測試、評分，並引入風(fēng)險評價，以便決定規(guī)劃的繼續(xù)進(jìn)行，適時中止，重新擬定等命令。從而為區(qū)域的管理者提供決策支持和諮詢。（1）區(qū)域系統(tǒng)的整體性原則 在區(qū)域系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的調(diào)整上，必須很好地體現(xiàn)“整體大於部分之和”的基本要求；使區(qū)域的持續(xù)發(fā)展發(fā)揮出較好的整體效益，與此同時，還應(yīng)當(dāng)很好地表現(xiàn)出“等級有序”和“自組織能力”的水準(zhǔn)。（2）要素貢獻(xiàn)的最小限制原則 就是將組成區(qū)域的各要素對系統(tǒng)整體效益的貢獻(xiàn)率排序，根據(jù)這個排序去確定區(qū)域生產(chǎn)力與區(qū)域生產(chǎn)潛力的臨界條件和閾值，進(jìn)而去確定區(qū)域載荷能力與可持續(xù)發(fā)展能力。2、評價原則（3）系統(tǒng)在空間分佈上的連續(xù)過渡原則

這常常被視為空間的“背景原則”，有助於認(rèn)識地理空間的分界和分佈格局及其網(wǎng)路。（4）區(qū)域相似性與差異性互補(bǔ)原則

兩個事件相似性越高，差異性就越小。該原則構(gòu)成了一切區(qū)域比較，類型比較的分析基礎(chǔ)。（5）區(qū)域系統(tǒng)演進(jìn)趨勢的趨穩(wěn)性原則化

它特指區(qū)域系統(tǒng)的動態(tài)演化過程中，是有某種自發(fā)趨穩(wěn)的特性，只要外部輸入的“擾動”不超出允許的閾值範(fàn)圍，該穩(wěn)定態(tài)在系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)下能得以保持。因此，系統(tǒng)的不穩(wěn)定性只是一種過渡的形式，它總是追尋自己的穩(wěn)定態(tài)。（6）區(qū)域過程的振盪節(jié)律原則

區(qū)域過程隨時間變化是一種動態(tài)的隨機(jī)行為，但隨機(jī)行為的進(jìn)一步分解，常常是某種節(jié)律、某種週期的疊加體。保證了進(jìn)行區(qū)域預(yù)測與模擬的現(xiàn)實性與可能性。（7）要素功能的雙向遞減原則

任何一個作用於區(qū)域系統(tǒng)整體的要素，在某一點存在著某種最優(yōu)值或最大（最?。┲?。離開這一點向上或向下、向左或向右，向前或向後方向上，均表現(xiàn)出功能遞減的特性。此原則的存在和應(yīng)用，為力求系統(tǒng)整體優(yōu)化提供了可行性。一、環(huán)境及其特徵（一）環(huán)境的概念

環(huán)境指影響人類生存和發(fā)展的各種因素的總和，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、微生物、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。第五節(jié)環(huán)境科學(xué)理論返回導(dǎo)航1、整體性和區(qū)域性環(huán)境的整體性指環(huán)境的各個組成部分和要素之間構(gòu)成了一個完整的系統(tǒng)，故又稱系統(tǒng)性。整體性雖然是由部分組成的，但整體的功能都不是各組成部分的功能之和，而是由組成整體的各部分之間通過一定的聯(lián)繫方式所形成的結(jié)構(gòu)以及所呈現(xiàn)出的狀態(tài)決定的。一般來說，氣、水、土、生物和陽光是構(gòu)成環(huán)境的5個主要成分，這5部分所構(gòu)成的某個具體環(huán)境，則會由這5部分之間的結(jié)構(gòu)方式、組織程度、物質(zhì)能量流的規(guī)模等不同而有不同的具體特性。比如，城市環(huán)境和農(nóng)村環(huán)境，水網(wǎng)地區(qū)環(huán)境與乾旱地區(qū)的環(huán)境，海濱地區(qū)環(huán)境與內(nèi)陸地區(qū)環(huán)境等，分別有不同的整體特性和功能。（二）環(huán)境的基本特性濕潤與乾旱海濱與內(nèi)陸

環(huán)境的區(qū)域性指的是環(huán)境（整體）特性的區(qū)域差異，具體來講，不同（面積大小或地理位置不同）區(qū)域的環(huán)境有不同的整體特性。因此，環(huán)境區(qū)域性和環(huán)境整體性是同一環(huán)境特性在兩個不同側(cè)面上的表現(xiàn)。 環(huán)境的整體性與區(qū)域性使人類在不同的環(huán)境中利用了不同生存方式和發(fā)展模式，並進(jìn)而形成了不同的文化。2、變動性和穩(wěn)定性①環(huán)境的變動性是指在自然和人類行為共同作用下，環(huán)境的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外在狀態(tài)始終處於不斷的變化之中。實際上人類社會的發(fā)展史就是人類與自然界不斷相互作用的歷史，也就是環(huán)境的結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不斷變化的歷史。②穩(wěn)定性是指環(huán)境系統(tǒng)是有一定的自我調(diào)節(jié)能力的特性，也就是說，在人類社會行為的作用下，環(huán)境結(jié)構(gòu)與狀態(tài)所發(fā)生的變化不超過一定的限度時，環(huán)境自身的調(diào)節(jié)功能使結(jié)構(gòu)和狀態(tài)得以恢復(fù)。③二者的關(guān)係變動性與穩(wěn)定性是共生的，是相輔相成的。變動是絕對的，穩(wěn)定是相對的，前述的限度是決定能否穩(wěn)定的條件。環(huán)境這一特性表明：人類社會的行為會影響環(huán)境的變化，因此，人類社會必須自覺地調(diào)控自己的行為，使之與環(huán)境自身的變化規(guī)律相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)，以求得環(huán)境向著更加有利於人類社會生存發(fā)展的方向變化。3資源性和價值性人類的生存和繁衍、社會的發(fā)展都是環(huán)境對它不斷提供物質(zhì)和能量的結(jié)果。環(huán)境是人類社會生存發(fā)展的必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此說環(huán)境就是資源。沒有環(huán)境就沒有人類的生存，更談不上人類社會的發(fā)展，可見環(huán)境具有不可估量的價值。

近幾十年來，通過對環(huán)境科學(xué)的深入研究，資源的概念除物質(zhì)性部分以外，還應(yīng)包括非物質(zhì)性部分。具體到環(huán)境而言，狀態(tài)也是一種資源，不同的環(huán)境狀態(tài)，對人類社會生存發(fā)展將會提供不同的條件。所謂狀態(tài)既有所處方位上的不同，也有範(fàn)圍大小的不同。比如說，同樣是海濱地區(qū)，有的環(huán)境狀態(tài)有利於發(fā)展港口碼頭，有的則有利於發(fā)展灘地養(yǎng)殖；同樣是內(nèi)陸地區(qū)有的環(huán)境狀態(tài)有利於發(fā)展旅遊業(yè)，有的則有利於發(fā)展工業(yè)；有的環(huán)境狀態(tài)有利於發(fā)展城市，有的有利於發(fā)展療養(yǎng)地等等。因此說環(huán)境是一種資源，這就是環(huán)境的資源性。港口度假休閒海水養(yǎng)殖海濱地區(qū)的不同的發(fā)展?fàn)顩r（一）環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境是一個系統(tǒng)，而且是開放式系統(tǒng)。環(huán)境系統(tǒng)可分成不同層次。如環(huán)境系統(tǒng)可以有子系統(tǒng)（環(huán)境要素）：包括大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、生物環(huán)境、水環(huán)境等等。而這些子系統(tǒng)還可以再往下一個層次上分成若干二級子系統(tǒng)。如水環(huán)境系統(tǒng)可再分為流域環(huán)境系統(tǒng)，海洋環(huán)境系統(tǒng)和湖泊環(huán)境系統(tǒng)等。 環(huán)境要素是環(huán)境系統(tǒng)的獨立基本單元，一般主要指大氣、水、土壤、生物等。

二、環(huán)境系統(tǒng)河流湖泊海洋環(huán)境系統(tǒng)和環(huán)境要素是不可分割地聯(lián)繫在一起。一方面當(dāng)環(huán)境系統(tǒng)處於穩(wěn)定狀態(tài)時，它的整體性作用就決定並制約著各環(huán)境要素在環(huán)境系統(tǒng)中地位、作用、以及各要素之間的數(shù)量比例關(guān)係；另一方面，各環(huán)境要素間聯(lián)繫方式和相互作用關(guān)係又決定了環(huán)境系統(tǒng)的總體性質(zhì)和功能。比如，各環(huán)境要素之間處於一種協(xié)調(diào)、和諧和適配關(guān)係時，環(huán)境系統(tǒng)就處於穩(wěn)定狀態(tài)。反之，環(huán)境系統(tǒng)就處於不穩(wěn)定狀態(tài)。（二）環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與狀態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)與環(huán)境狀態(tài)分別是環(huán)境系統(tǒng)特徵的內(nèi)在和外在表現(xiàn)。

1、環(huán)境結(jié)構(gòu)：指環(huán)境整體（系統(tǒng)）中各獨立組成部分（要素）間的數(shù)量比例關(guān)係、空間位置的配置關(guān)係以及聯(lián)繫的內(nèi)容與形式。環(huán)境結(jié)構(gòu)表示的是環(huán)境要素是怎樣結(jié)合成一個整體的，比如，海濱地區(qū)與內(nèi)陸地區(qū)的環(huán)境結(jié)構(gòu)是不同的，因為後者至少比前者缺少海洋以及棲息於海洋的動植物等環(huán)境要素；即使同為內(nèi)陸地區(qū)，林草茂密的林區(qū)和乾旱的沙漠地區(qū)環(huán)境結(jié)構(gòu)也是不同的，因為後者至少缺少了森林以及棲息在森林中野生動物這些環(huán)境要素，這說明，所謂不同的環(huán)境，實際上指的是它們具有不同的結(jié)構(gòu)。海洋與內(nèi)陸森林與草原2、環(huán)境狀態(tài)環(huán)境狀態(tài)是環(huán)境結(jié)構(gòu)的運動和變化的外在表現(xiàn)形態(tài)。不同的環(huán)境結(jié)構(gòu)是具有不同的環(huán)境狀態(tài)，同樣結(jié)構(gòu)的環(huán)境，在其運動和變化的不同階段也可能表現(xiàn)出不同的環(huán)境狀態(tài)。如一個環(huán)境系統(tǒng)，若其任一環(huán)境要素中的污染物含量發(fā)生了大的變化，該環(huán)境系統(tǒng)的狀態(tài)就發(fā)生了改變。但這時，此環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)並沒有因此而變化。大氣污染固體廢物污染水污染環(huán)境汙染（三）環(huán)境的組成和結(jié)構(gòu)自然環(huán)境工程環(huán)境（農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、交通、通訊、資訊）社會環(huán)境（政治、經(jīng)濟(jì)和文化）（四）環(huán)境系統(tǒng)的功能特性環(huán)境在不受或未受污染影響的情況下，各要素的化學(xué)元素的正常含量和環(huán)境中能量分佈的正常值，稱為環(huán)境背景值。在人類生存和自然環(huán)境不致受害的前提下，環(huán)境可能容納污染物的最大負(fù)荷量，稱為環(huán)境容量。由於環(huán)境的時空、量、序的變化，導(dǎo)致物質(zhì)和能量的不同分佈和組合，使環(huán)境容量發(fā)生變化，這種變化幅度的大小則稱為環(huán)境的可塑性或適應(yīng)性。污染物或污染因素進(jìn)入環(huán)境後將引起一系列物理的、化學(xué)的、生物的作用，環(huán)境自身的逐步清除污染物，達(dá)到自然淨(jìng)化的目的，這種作用稱為環(huán)境的自淨(jìng)。人類發(fā)展活動產(chǎn)生的污染物或污染因素，進(jìn)入環(huán)境的量，超越環(huán)境容量或自淨(jìng)能力，導(dǎo)致環(huán)境品質(zhì)惡化的現(xiàn)象，就是環(huán)境污染。1、整體性 人與地球環(huán)境是一個整體。地球的任何一部分都是人類環(huán)境的組成成分。各部分之間存在緊密的相互聯(lián)繫、相互制約關(guān)係。局部地區(qū)的環(huán)境污染或破壞總會對其他地區(qū)造成影響和危害，所以人類生存環(huán)境及其保護(hù)從整體看是沒有地區(qū)界線、省界和國界的。2、有限性 指地球在宇宙中獨一無二，而且其空間也有限，這也意味著環(huán)境的穩(wěn)定性有限、資源有限、容納污染能力有限，或?qū)ξ廴疚锏淖詼Q(jìng)能力有限。3、不可逆性 人類的環(huán)境系統(tǒng)在其運轉(zhuǎn)過程中，存在兩個過程，能量流動和物質(zhì)迴圈。後一過程是可逆的，但前一過程不可逆，因此，根據(jù)熱力學(xué)理論，整個過程是不可逆的。所以環(huán)境一旦遭到破壞，利用物質(zhì)迴圈規(guī)律，可以實現(xiàn)局部的恢復(fù)，但不能徹底回恢到原來狀態(tài)。4、隱顯性 除了事故性的污染與破壞可直接觀其後果外，日常的環(huán)境污染與環(huán)境破壞對人類的影響，其後果的顯現(xiàn)，要有一個過程，需要經(jīng)過一段時間。5、持續(xù)反應(yīng)性 大量的事實告訴我們，環(huán)境污染不但影響當(dāng)代人的健康，而且還會造成世世代代的遺傳隱患。歷史上黃河流域生態(tài)的破壞，至今仍給炎黃子孫帶來無盡的水旱災(zāi)害。6、災(zāi)害放大性 實踐證明，某方面不引人注目的環(huán)境污染與破壞，經(jīng)過環(huán)境的作用以後，其危害性或災(zāi)害性，無論從深度和廣度都會明顯放大。例如：（1）我國四川省森林嚴(yán)重破壞，1981、1988年特大山洪爆發(fā)，造成嚴(yán)重的水災(zāi)。（2）大氣中CO2增加，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，使氣溫升高，冰山融化，海水上漲，淹沒良田和城市。（3）目前大量使用氟氯碳化物，破壞了臭氧層，結(jié)果不僅人類皮膚癌患者增加，而且太陽光中能量較高的紫外線將殺死地球上浮遊生物和幼小生物，切斷了大量食物鏈的始端，有可能毀掉整個生物圈。災(zāi)害放大性（一）環(huán)境品質(zhì)的定義 環(huán)境品質(zhì)是環(huán)境系統(tǒng)客觀存在的一種本質(zhì)屬性，並能用定性和定量的方法加以描述的環(huán)境系統(tǒng)所處的狀態(tài)。（二）環(huán)境品質(zhì)的變異規(guī)律 環(huán)境系統(tǒng)作為環(huán)境的整體表示，始終處於不停的運動和變化之中；環(huán)境品質(zhì)，作為環(huán)境系統(tǒng)所處狀態(tài)的表示，也始終處於不停的運動變化之中。環(huán)境品質(zhì)的運動變化所遵循的客觀規(guī)律，稱之為環(huán)境品質(zhì)的變異規(guī)律。 環(huán)境品質(zhì)的變異通常都是自然力和人類行為共同作用引起的，一般來說，這兩種作用是不可分割的。三、環(huán)境品質(zhì)1、人類行為導(dǎo)致環(huán)境品質(zhì)變異 這類變異是指通過人類的活動、整治農(nóng)田、興修水利、建造工廠、開挖礦山、興辦學(xué)校、架設(shè)橋樑等等，都是環(huán)境品質(zhì)發(fā)生了很大的變異，這些變異使人類的生存條件、生活條件、生產(chǎn)條件得到了很大的改善，對人類社會的發(fā)展和進(jìn)步起了很大的促進(jìn)作用。與此同時，人們?nèi)魺o選擇無節(jié)制的毀林開荒，毀草開荒，圍湖造田，以及向環(huán)境中大量排放有害毒物質(zhì)，則又會使環(huán)境品質(zhì)發(fā)生許多對人類生存發(fā)展極為不利甚至十分有害的變異。

建設(shè)、發(fā)展與希望人類行為引起的