生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能.ppt

第三章 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,教學(xué)目的和要求： 通過(guò)本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的概念、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特征、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的功能，掌握生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組成、生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)和食物鏈、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物流循環(huán)，認(rèn)識(shí)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本矛盾。 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能；生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本矛盾。,第一節(jié) 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)基本概念,一、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的概念 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(guò)技術(shù)中介以及人類勞動(dòng)過(guò)程所構(gòu)成的物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)化、價(jià)值增殖和信息傳遞的結(jié)構(gòu)單元和復(fù)合系統(tǒng)。 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)具有獨(dú)立的特征、結(jié)構(gòu)和機(jī)能，有其自身運(yùn)動(dòng)（物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、價(jià)值轉(zhuǎn)移）的規(guī)律性。,生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合，是通過(guò)它們之間的物質(zhì)、能量、信息的交換進(jìn)行的，此外還存在著價(jià)值流沿交換鏈的循環(huán)與轉(zhuǎn)換。 耦合在物理學(xué)上是指，兩個(gè)或兩個(gè)以上的體系或兩種運(yùn)動(dòng)形式之間，通過(guò)各種相互作用而彼此影響以至聯(lián)合起來(lái)的現(xiàn)象,生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相“交織”、耦合的必然性在于： 經(jīng)濟(jì)活動(dòng)必須在一定的空間進(jìn)行，并依賴生態(tài)資源的供給。而凡是人類活動(dòng)可以達(dá)到的生態(tài)系統(tǒng)，一般地也不是純粹的自然生態(tài)系統(tǒng)，而是被納入人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的范圍，并打上人類勞動(dòng)的印記。因此，在其中不僅有自然力的投入，而且有勞動(dòng)力的投入，由勞動(dòng)力和自然力的結(jié)合來(lái)共同創(chuàng)造財(cái)富，在進(jìn)行自然再生產(chǎn)的同時(shí)進(jìn)行著經(jīng)濟(jì)的再生產(chǎn)。因而，我們通常所見(jiàn)到的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)際上大多數(shù)都已經(jīng)是復(fù)合的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。,生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不能自動(dòng)耦合，必須通過(guò)人類活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，尤其是人類的勞動(dòng)過(guò)程，通過(guò)技術(shù)中介使它們相互偶合為整體。 人類的一切經(jīng)濟(jì)活動(dòng)總是一定的生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行的，必定會(huì)影響、改變生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)系統(tǒng)的狀況又反過(guò)來(lái)影響人類活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。,二、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的特性,1.生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的融合性 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的融合性，體現(xiàn)在生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的再生產(chǎn)是自然再生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)和人類自身再生產(chǎn)，這三個(gè)再生產(chǎn)過(guò)程的相互交織。 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是以人為主體，人的再生產(chǎn)需要消耗一定的物質(zhì)資源，以一定的經(jīng)濟(jì)條件為支撐；人總是在一定的生態(tài)環(huán)境中活動(dòng)，影響或改變生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行。保證人的再生產(chǎn)，就必須投身于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中去，這就使人的再生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)交織在一起。經(jīng)濟(jì)運(yùn)動(dòng)是在生態(tài)環(huán)境中進(jìn)行的，又使這兩種運(yùn)動(dòng)交織在一起。,2.生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)有序性,首先，生態(tài)系統(tǒng)的有序性是生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有序性的基礎(chǔ)。如果我們不知四季的變化，如何安排農(nóng)時(shí)。 其次，生態(tài)系統(tǒng)的有序性和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的有序性必須相互協(xié)調(diào)，并融合為統(tǒng)一的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有序性。生態(tài)系統(tǒng)的有序性是整個(gè)運(yùn)動(dòng)有序性的基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的有序性又影響生態(tài)系統(tǒng)的有序性。制度是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有序性的保障條件，違法亂紀(jì)，必然導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的無(wú)序化，譬如亂砍亂伐、肆意排放廢棄物，必將影響生態(tài)系統(tǒng)的有序性。,3.生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演替性,無(wú)論生態(tài)系統(tǒng)還是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都不是一成不變的。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演替，大的是人類社會(huì)生產(chǎn)方式的演替；小到一個(gè)企業(yè)的發(fā)展變化，由一個(gè)小作坊發(fā)展到現(xiàn)代大公司。 生態(tài)系統(tǒng)的演替，地球從一個(gè)荒漠的星球發(fā)展到今天；小到一缸清水，慢慢長(zhǎng)出綠藻、昆蟲，由一個(gè)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)逐漸發(fā)展為更為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的演替，是生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)交織在一起的演替，大體經(jīng)歷了原始型生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替（生產(chǎn)力水平極低，商品經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)條件下）、掠奪型生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替（突出表現(xiàn)在工業(yè)革命以來(lái)）、協(xié)調(diào)型生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演替（今后社會(huì)發(fā)展方向）。,三、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分類,1農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng) 它又包括種植業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、畜牧業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、漁業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。其中種植業(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)，它的最主要特點(diǎn)是利用綠色農(nóng)作物的光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)潛能和將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。,2城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng) 城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是個(gè)典型的經(jīng)濟(jì)-生態(tài)有機(jī)系統(tǒng)，包括工業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)、高密度的人口消費(fèi)系統(tǒng)和維護(hù)城市生態(tài)平衡的分解還原系統(tǒng)三個(gè)亞系統(tǒng)。其中經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)是城市存在的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是人工生態(tài)系統(tǒng)，它并不能獨(dú)立存在。,3城郊生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng) 它的最大特征是以城市為主要服務(wù)對(duì)象建立起來(lái)的農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。,4流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng) 其范圍根據(jù)研究的范圍而定，可以是小流域，也可以是大流域，包括上述三種生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合性生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，如長(zhǎng)江三角洲地區(qū)。,第二節(jié) 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.生態(tài)與生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)是指生物與其賴以生存的環(huán)境在一定空間的統(tǒng)一，它反映生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的功能。 這個(gè)概念可以從兩方面來(lái)理解：從靜態(tài)上看，生態(tài)是生物與其所處的生存環(huán)境狀態(tài)的一種表征；從動(dòng)態(tài)上看，生物可隨著其生存條件的變化而發(fā)生變異，并以此反作用于環(huán)境。尤其動(dòng)態(tài)理解具有更大的現(xiàn)實(shí)意義。靜態(tài)是揭示生物與其所處環(huán)境的狀況；動(dòng)態(tài)則進(jìn)一步揭示其發(fā)展變化。,生態(tài)學(xué)在創(chuàng)立之初，只是為研究生物有機(jī)體與其生活場(chǎng)所之間相互關(guān)系的科學(xué)。但到了今天，生態(tài)學(xué)無(wú)論從內(nèi)涵還是外延都有了變化。 最重要的變化是：隨著人類活動(dòng)強(qiáng)度的激增和范圍日趨廣闊，人與自然界的協(xié)調(diào)關(guān)系出現(xiàn)了問(wèn)題，怎樣使人與自然、人類在發(fā)展經(jīng)濟(jì)和保護(hù)自身生態(tài)環(huán)境之間得到協(xié)調(diào)和持續(xù)發(fā)展，這促使生態(tài)學(xué)的研究?jī)?nèi)容和任務(wù)擴(kuò)展到人類社會(huì)、滲入到人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，并成為當(dāng)代各國(guó)政府指導(dǎo)有關(guān)發(fā)展和建設(shè)決策的理論依據(jù)。 生態(tài)學(xué)的定義為：研究生物生存條件、生物及其群體與環(huán)境相互作用的過(guò)程及其規(guī)律性的科學(xué)；其目的是指導(dǎo)人與生物圈（即自然、資源與環(huán)境）的協(xié)調(diào)發(fā)展。,隨著對(duì)生物與環(huán)境關(guān)系研究的深入，系統(tǒng)論成為研究生態(tài)學(xué)的一種重要方法，即把生物與環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究。 所謂系統(tǒng)就是在一定空間內(nèi)以一定規(guī)律結(jié)合起來(lái)的、相互作用和制約的全部因素所構(gòu)成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的整體。,Tansley提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，他指出：“所謂生態(tài)系統(tǒng)，包括整個(gè)生物群落及其所在的環(huán)境物理化學(xué)因素（通常所說(shuō)的氣候土壤因素），它是一個(gè)自然系統(tǒng)的整體。因?yàn)樗且粋€(gè)以特定的生物群落及其所在的環(huán)境為基礎(chǔ)的。這樣一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的組成部分生物與非生物、生物群落與生存環(huán)境，可以看作是處在相互作用中的因素。而在成熟的生態(tài)系統(tǒng)中，這些因素接近于平衡狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)這些因素的相互作用而得以維持。”,人在生態(tài)系統(tǒng)中具有特殊的生態(tài)位。 一方面人從的自然屬性看，只是生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈上的一個(gè)環(huán)節(jié)，僅僅是生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者。 另一方面從人的社會(huì)屬性看，人又是生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控者。尤其在人工生態(tài)系統(tǒng)中，人作為調(diào)控者的作用特別重要。這就需要進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。,2. 生態(tài)系統(tǒng)的合成和結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的組成包括兩大部分和四項(xiàng)基本成分。 兩大部分是生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)。 生命系統(tǒng)是動(dòng)物、植物、微生物等各種生命有機(jī)體的集合。 環(huán)境系統(tǒng)是光、熱、水、土以及各種無(wú)機(jī)和有機(jī)元素的集合。,四項(xiàng)基本成分是：非生物環(huán)境、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、還原者。 非生物環(huán)境包括太陽(yáng)輻射能、溫度等氣候因子及其他物理因素；碳、氧、水及礦質(zhì)鹽類等無(wú)機(jī)物質(zhì)；蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類及腐殖質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)。 生產(chǎn)者，生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者主要是指自養(yǎng)的綠色植物。它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的作用是進(jìn)行第一性生產(chǎn)，通過(guò)光合作用使環(huán)境中的無(wú)機(jī)物合成為有機(jī)物質(zhì)，把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)潛能。 消費(fèi)者，生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者指動(dòng)物，它們以其他生物為食物，自己不能直接從太陽(yáng)光能中獲取養(yǎng)分。 還原者，主要是指細(xì)菌、真菌等微生物，也包括某些腐食性動(dòng)物。以及某些原生動(dòng)物。,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要有生態(tài)系統(tǒng)的形成結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。 生態(tài)系統(tǒng)的形成結(jié)構(gòu)，是指構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成成分的的種類、數(shù)量、空間配置和時(shí)間變化等。 生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時(shí)主要研究的對(duì)象。它是指生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)成分之間，以營(yíng)養(yǎng)聯(lián)系為紐帶，建立起一種營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，把生物和生物，以及生物與環(huán)境緊密地聯(lián)接起來(lái)，構(gòu)成以生產(chǎn)者、消費(fèi)者、還原者為中心的三大功能類群。,食物鏈?zhǔn)侵干鷳B(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中形成一種以食物為中心的鏈索關(guān)系。 食物鏈上的每一環(huán)節(jié)叫營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有許多食物鏈，多條食物鏈相互交織、連結(jié)在一起形成復(fù)雜的食物網(wǎng)。 在食物網(wǎng)中，按營(yíng)養(yǎng)級(jí)順序排列，形成食物鏈金字塔。 十分之一定律。,圖l-17 食物金字塔，在連續(xù)營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的生物量的圖解表示法很像金字塔。大型食肉動(dòng)物存活是森林生態(tài)系統(tǒng)的健康標(biāo)志,3.生態(tài)系統(tǒng)的功能,生態(tài)系統(tǒng)的兩大基本功能，就是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)。 這兩大功能是在營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，它們是密切相關(guān)，不可分割地構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)的功能單位。譬如以能量流動(dòng)來(lái)說(shuō)，雞從谷物、昆蟲等獲得能量，其中一部分通過(guò)自身的運(yùn)動(dòng)，以機(jī)械能、化學(xué)能等形式施放能量，另一部分能量以雞蛋、雞肉等形式為其他生物利用。以物質(zhì)循環(huán)來(lái)說(shuō)，雞從環(huán)境中獲得各種植物和動(dòng)物為其營(yíng)養(yǎng)物，再以排泄物等形式回到環(huán)境中。 食物鏈就是生態(tài)系統(tǒng)能流和物流的輸送渠道。,能量流動(dòng),在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中，總是不斷地由較低的營(yíng)養(yǎng)級(jí)向更高的營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)化。在這能量流動(dòng)過(guò)程中，大量的能量被損耗了。 根據(jù)林德曼的“百分之十定律”，由低一級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高一級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，只有10%的能量被同化，其余的90%為呼吸所消耗。因此，能量總是逐級(jí)減少的。營(yíng)養(yǎng)級(jí)不超過(guò)四級(jí)。,整個(gè)地球的初級(jí)生產(chǎn)量是動(dòng)物和人口增長(zhǎng)不可超越的最大限度。據(jù)計(jì)算，地球的年初級(jí)生產(chǎn)量總共為172109公噸有機(jī)物質(zhì)（干重），折合熱量5.161017大卡。按1973年的40億1千9百萬(wàn)人口，那么年食物消費(fèi)量，占初級(jí)生產(chǎn)量的0.57%-0.84%。（有機(jī)物質(zhì)：2.931015；熱量：4.401015） 地球上的三大食物生產(chǎn)基地 農(nóng)田，年初級(jí)生產(chǎn)量2.731016大卡，其中50%不能食用，30%因蟲害、霉?fàn)€損失以及種子，只有20%可供人類食用。但不能食用部分中有四分之一可通過(guò)喂養(yǎng)家畜家禽轉(zhuǎn)化為肉、蛋、奶，按10%的轉(zhuǎn)化率計(jì)算，可得動(dòng)物性食物3.421014大卡。除掉經(jīng)濟(jì)作物，農(nóng)田一年所生產(chǎn)的食物量是5.231015大卡。草原，年初級(jí)生產(chǎn)量1.621016大卡，人類可得3.291014大卡。海洋，年初級(jí)生產(chǎn)量是1.651017大卡（主要是浮游植物），但人類利用的海洋食物，大都位于食物鏈的較高位置。而海洋的能量轉(zhuǎn)化率實(shí)際只有8%，再加上其他因素（捕撈效率大約只有5%），人類實(shí)際每年從海洋得到的食物3.401013大卡。這三項(xiàng)之和為5.591015。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織調(diào)查世界食物生產(chǎn)量為5.001015大卡。,青藏草原 亞馬遜雨林 食物金字塔的意義,鐵路穿越前：種群生物量足夠維持繁衍 10,000噸草，1,000噸(200,000只)羊，100噸(1,000只)狼 高速公路穿越后：種群生物量繁衍艱難 5,000噸草，500噸（100,000只)羊，50噸(500只)狼 5,000噸草，500噸（100,000只)羊，50噸(500只)狼,能量流動(dòng)過(guò)程中的耗散,從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)移到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的過(guò)程中，能量的耗散是第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的生物量減少的原因 被吃掉和被消化的生物量在消費(fèi)者體內(nèi)被分解，釋放出肌肉活動(dòng)和其他功能所需要的能量。能量以身體廢熱的形式消散出來(lái) 返回到環(huán)境中的無(wú)機(jī)物，CO2 一部分被吃掉的生物量并未消化，糞便 第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上的許多生物量沒(méi)有被吃掉,物質(zhì)循環(huán) 物質(zhì)和能量同時(shí)在食物鏈中運(yùn)轉(zhuǎn)。與能量不同的是，物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)是循環(huán)的，它可以以不同形式存在，但不會(huì)減少。 物質(zhì)不滅定律。 信息傳遞 在能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中，也伴隨著大量的信息傳遞。包括物理信息、化學(xué)信息、營(yíng)養(yǎng)信息、行為信息等。 信息傳遞是一種普遍聯(lián)系的特殊形式。,二、技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),技術(shù)是指勞動(dòng)的知識(shí)要素、物質(zhì)要素與信息要素的有機(jī)組合系統(tǒng)。 狹義的技術(shù)指各種工藝、操作方法和勞動(dòng)技能。廣義的技術(shù)還要包括物質(zhì)手段和信息手段。 技術(shù)系統(tǒng)可以按不同標(biāo)準(zhǔn)分類，從技術(shù)開發(fā)使用角度分類：原理開拓型、結(jié)構(gòu)綜合型、功能移植型、局部改良型。,三、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)中應(yīng)用的概念有三種： 一是社會(huì)再生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)、分配、交換和消費(fèi)的有機(jī)整體； 二是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門構(gòu)成的有機(jī)整體； 三是社會(huì)生產(chǎn)關(guān)系和生產(chǎn)力相互作用構(gòu)成的有機(jī)整體。 由此經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有經(jīng)濟(jì)要素結(jié)構(gòu)形式，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)濟(jì)體制結(jié)構(gòu)形式。,第三節(jié) 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的功能,一、生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)功能原理 1物質(zhì)的無(wú)限循環(huán)原理 水的無(wú)限循環(huán) 水的循環(huán)大體經(jīng)過(guò)三條渠道： 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程：自然水開發(fā)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)； 生產(chǎn)-消費(fèi)過(guò)程：自然水農(nóng)副產(chǎn)品消費(fèi)生物生理、生化過(guò)程水生態(tài)系統(tǒng)； 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程：自然水生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)工業(yè)生產(chǎn)部門環(huán)節(jié)其他部門生態(tài)系統(tǒng)； 生活用水過(guò)程：生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)凈化居民生活用水生態(tài)系統(tǒng)。,水資源的無(wú)限循環(huán)中，潛伏著三大危機(jī)： 一是農(nóng)業(yè)用水占總用水量的80%，但灌溉方式落后，不僅水資源利用率低，而且往往產(chǎn)生次生鹽堿化。（排灌與滴灌） 二是工業(yè)用水的廢水已被嚴(yán)重污染。 三是地下水過(guò)量開采導(dǎo)致地面下沉。,氣態(tài)無(wú)限循環(huán) 各種氣體都在循環(huán)過(guò)程中。主要涉及到動(dòng)植物呼吸、自然環(huán)境現(xiàn)象（火山爆發(fā)、雷電）、海洋逸出與溶解、碳酸鹽溶解與沉淀、生產(chǎn)過(guò)程的燃燒等。哪個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)是可逆的對(duì)應(yīng)過(guò)程，才能維持其平衡。其中通過(guò)生物的無(wú)限循環(huán)是最重要的。 氣態(tài)無(wú)限循環(huán)潛伏的危機(jī)： 主要二氧化碳比例上升，原因有植被減少，使二氧化碳和氧氣之間出現(xiàn)不平衡；大量化石燃料的燃燒既消耗了氧氣，也增加了二氧化碳。 根據(jù)無(wú)限循環(huán)的原理，這些危機(jī)是可克服的，即增加可逆過(guò)程和對(duì)應(yīng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如增加植被覆蓋，控制燃燒活動(dòng)。,碳的無(wú)限循環(huán) 碳是構(gòu)成生物體的主要元素，在無(wú)機(jī)環(huán)境中以二氧化碳和碳酸鹽形式存在。其中大氣中的二氧化碳，每年約有200300億噸通過(guò)光合作用固定在生物有機(jī)體內(nèi)，生產(chǎn)者和消費(fèi)者又通過(guò)呼吸作用把二氧化碳排放到大氣中，其殘?bào)w和排泄物被分解后被釋放到大氣中。但也有一小部分經(jīng)過(guò)一個(gè)極長(zhǎng)的時(shí)間形成煤、石油等化石燃料。 碳的無(wú)限循環(huán)的問(wèn)題是，大量化石燃料被利用，使固定的碳大量施放，引起大氣中碳含量的增加。,礦物循環(huán) 礦物回歸生態(tài)循環(huán)的時(shí)間是以地質(zhì)年代計(jì)的，而經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用的速度遠(yuǎn)快于回歸速度，二者不具有可比性。于是產(chǎn)生的問(wèn)題，一方面是礦物資源消耗殆盡，另一方面是廢渣（固體廢物）的增加。 物質(zhì)循環(huán)的不可逆原理 礦物利用速度和回歸速度的不可比，被稱為相對(duì)不可逆。而一些金屬和非金屬被氧化、燃燒后不可能回歸原來(lái)的狀態(tài)，稱為絕對(duì)不可逆。,2.能量的定向轉(zhuǎn)化原理,熵值最小原理 熵，本義為一物理名詞,用溫度除熱量所得的商,標(biāo)志熱量轉(zhuǎn)化為功的程度。它也在科學(xué)技術(shù)上泛指某些物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的一種量度，某些物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)可能出現(xiàn)的程度。 在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)過(guò)程中，熵值愈大，可用來(lái)做功的能量愈少。同一部分能量在一個(gè)連續(xù)的轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)中，熵值呈遞增趨勢(shì)，能量利用遞減。 熵值最小原理，意為在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過(guò)程中，要提高每一環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)化效率，節(jié)約使用能量。,價(jià)值流增殖的無(wú)限復(fù)利過(guò)程 它是指一件產(chǎn)品經(jīng)過(guò)多層次加工生產(chǎn)后，每經(jīng)過(guò)一才加工都會(huì)增加其價(jià)值。 能流衰減與價(jià)值流增殖的協(xié)調(diào) 根據(jù)熵值最小原理，能量在生產(chǎn)過(guò)程中衰減，但價(jià)值卻在增殖。這樣一種背離的運(yùn)動(dòng)，因此要尋找二者結(jié)合的最佳點(diǎn)。,3. 價(jià)值增殖,經(jīng)濟(jì)財(cái)富的勞動(dòng)控制 生態(tài)系統(tǒng)的自然物流和能流不能滿足人類需求，必須通過(guò)人的勞動(dòng)，改變自然生產(chǎn)系統(tǒng)，使之轉(zhuǎn)化為效率更高的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵是人類自身的勞動(dòng)。據(jù)對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分析，在技術(shù)控制下太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為牧草的能量利用率可由0.3%提高到2.2%，牧草轉(zhuǎn)化為牛奶的能量利用率可由0.0624%提高到0.0767%。,生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的形態(tài) 生態(tài)經(jīng)濟(jì)價(jià)值增殖形態(tài)是廣義價(jià)值，包括勞動(dòng)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值（用貨幣計(jì)量的市場(chǎng)價(jià)值）、社會(huì)價(jià)值（和生態(tài)價(jià)值、景觀價(jià)值相聯(lián)系而又可以用貨幣單位計(jì)量的價(jià)值）和文化價(jià)值（它是生態(tài)系統(tǒng)的改善和建設(shè)所顯示的不可計(jì)量的價(jià)值。如珍稀動(dòng)物、瀕危物種的保護(hù)、增加數(shù)量）、生態(tài)景觀價(jià)值（自然生態(tài)景觀、人造景觀及歷史名勝古跡等用以滿足人們精神產(chǎn)品需求時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境欣賞價(jià)值）等。,價(jià)值增殖形態(tài) 加環(huán)增殖 在生態(tài)經(jīng)濟(jì)利用鏈中，增加某一個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)化效率高的環(huán)節(jié)，提高生態(tài)資源的利用率，使它比原來(lái)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量更多、品質(zhì)更優(yōu)、使用價(jià)值也更高，從而使利用鏈整體增殖。如生態(tài)農(nóng)業(yè)的一些做法，就是屬于這種加環(huán)增殖。?；~塘；休閑農(nóng)場(chǎng)。 現(xiàn)在提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，也是屬于加環(huán)增殖。這種做法，使既有資源得到更充分的利用，大幅度減少?gòu)U棄物，而增加了產(chǎn)品數(shù)量。從經(jīng)濟(jì)上表示，就是成本降低，產(chǎn)出增加。,減環(huán)增殖 通過(guò)減少自然力為主的食物鏈的環(huán)節(jié)，以取得高價(jià)值產(chǎn)出的做法。一般來(lái)講，簡(jiǎn)化一個(gè)環(huán)節(jié)，其產(chǎn)量可提高10倍。如利用技術(shù)手段，直接從植物中獲取動(dòng)物性食物。人造奶油?；蛘邔⑷瞬豢墒秤玫闹参铮?jīng)過(guò)加工成可食用的食物。 差異度增殖 利用不同區(qū)域在需求上的差異，通過(guò)商品流通來(lái)增加價(jià)值。但這種方法不改變形態(tài)本身，即不增加物質(zhì)財(cái)富。,4. 生態(tài)經(jīng)濟(jì)信息控制功能原理,生態(tài)信息及其應(yīng)用 生態(tài)信息是關(guān)于生物、環(huán)境以及它們之間關(guān)系和聯(lián)系的情報(bào)與知識(shí)的總稱。任何生物都要不斷從外部環(huán)境及其它生物的變化中獲得信息，以便及時(shí)調(diào)整自身的行為，否則就將被淘汰?？吹矫瞳F躲避，看到獵物捕食，變色龍。 同樣，人類也可以自覺(jué)地利用生態(tài)信息控制原理來(lái)滿足人們的需要。如利用暖棚促進(jìn)作物生長(zhǎng)；氣象、地震預(yù)報(bào)等。,社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息控制,宏觀調(diào)控。 防范調(diào)整。現(xiàn)在我們討論的生態(tài)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，就是一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息，發(fā)出生態(tài)環(huán)境惡化已經(jīng)很嚴(yán)重了，要求人們做出反饋。 反饋調(diào)節(jié)。石油價(jià)格上升，促使人們加速發(fā)展節(jié)能技術(shù)、開發(fā)替代產(chǎn)品、勘探新的油田。 復(fù)制調(diào)節(jié)。即一些成功方法、技術(shù)、發(fā)展模式的仿效。,二、生態(tài)經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)功能原理,生態(tài)經(jīng)濟(jì)亞系統(tǒng)是指生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的物質(zhì)、能量、信息的交流及其相互作用。 亞系統(tǒng)功能的相互關(guān)聯(lián)： 生態(tài)系統(tǒng)的物流、能流、信息流是自然屬性，之所以能轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物流、能流、信息流，并又產(chǎn)生價(jià)值流，決定于四大要素：,1人類的勞動(dòng)過(guò)程,勞動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的價(jià)值流控制了自然物流產(chǎn)品流商流消費(fèi)物流新形態(tài)的自然物流的轉(zhuǎn)化過(guò)程以及自然能流產(chǎn)品態(tài)能流商流消費(fèi)能流正熵流。 其中虛線箭頭代表無(wú)效能量的耗散過(guò)程。 如果我們用某種產(chǎn)品生產(chǎn)的勞動(dòng)過(guò)程來(lái)描述這一過(guò)程。人類為了獲得所需要的糧食，利用土地等自然資源生產(chǎn)糧食，并進(jìn)入市場(chǎng)，最后達(dá)到消費(fèi)者手中。糧食消費(fèi)后，一部分已能量的形式消耗，另一部分以廢棄物的形式再回到自然界，經(jīng)微生物的作用，再次成為作物生長(zhǎng)的養(yǎng)分進(jìn)入產(chǎn)品,2 技術(shù)控制與傳導(dǎo)過(guò)程,價(jià)值流推動(dòng)技術(shù)能物流（經(jīng)濟(jì)能物流）去置換自然能物流。這里價(jià)值流反映的是運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和方向。為了更有效率地利用資源來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品，技術(shù)就成了一個(gè)重要的手段。 強(qiáng)化功能 提高資源的利用效率。把一些本來(lái)不能利用或利用很低的資源，用來(lái)滿足人類的需要。野生稻、畜牧業(yè)。 替代功能 利用技術(shù)補(bǔ)充自然能量的不足。水電替代熱電、機(jī)械替代人力。 開發(fā)功能 技術(shù)擴(kuò)大資源利用范圍。低品位礦藏、運(yùn)河。,3 信息控制過(guò)程,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的信息約束、協(xié)調(diào)人類的勞動(dòng)效率、規(guī)模、速度和質(zhì)量。 一切運(yùn)動(dòng)都離不開信息的引導(dǎo)和控制。經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本問(wèn)題：生產(chǎn)什么，生產(chǎn)多少，怎樣生產(chǎn)，為誰(shuí)生產(chǎn)，什么時(shí)候生產(chǎn)等，都需要信息的指引。 過(guò)去人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)片面受經(jīng)濟(jì)信息的控制，忽略了生態(tài)信息的重要性，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的極大破壞，促使人們?cè)趶氖陆?jīng)濟(jì)活動(dòng)時(shí)，更要重視生態(tài)信息的約束。,4 負(fù)熵流的吸收過(guò)程,任何運(yùn)動(dòng)都必然引起熵增，即能量的耗散。因此，要保持運(yùn)動(dòng)持續(xù)下去，必須輸入負(fù)熵流，即低級(jí)形態(tài)的化學(xué)潛能。 一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)，必須有新的能量的輸入（從這個(gè)意義上講，太陽(yáng)能是生命之源）；人必須攝人食物。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，資金在增殖、貨幣在積累，而產(chǎn)品在不斷消耗，不可避免導(dǎo)致商品與資金之間差額的不斷擴(kuò)大，引起通貨膨脹。因此，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)同樣要不斷輸入負(fù)熵流生產(chǎn)，產(chǎn)品，維持人類生存和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。而一切生產(chǎn)活動(dòng)都需要能量的輸入。,地球生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)自于太陽(yáng)能。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，能量守恒，在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量既不會(huì)增加，也不會(huì)消失，只是能量形式的變化。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能量總是由高能位向低能位、由集中到分散進(jìn)行，并總會(huì)有一部分成為無(wú)用能而散失。太陽(yáng)能光合作用有機(jī)物（植物；動(dòng)物）無(wú)機(jī)物。,二、自然物流與經(jīng)濟(jì)物流之間的循環(huán),1 自然物流向經(jīng)濟(jì)物流的轉(zhuǎn)化 自然物流向經(jīng)濟(jì)物流轉(zhuǎn)化的自然過(guò)程： 如水和二氧化碳通過(guò)農(nóng)作物自動(dòng)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，即作物的自然生長(zhǎng)過(guò)程。 自然物流通過(guò)勞動(dòng)向經(jīng)濟(jì)物流轉(zhuǎn)化 ，也就是經(jīng)過(guò)人類的勞動(dòng)，把自然資源轉(zhuǎn)為人類需要的產(chǎn)品： 如在采集業(yè)和捕撈業(yè)中的轉(zhuǎn)化，采集果實(shí)和狩獵、捕魚； 在農(nóng)業(yè)中的轉(zhuǎn)化，作物栽培和養(yǎng)殖業(yè)； 在工業(yè)和采掘業(yè)中的轉(zhuǎn)化，開礦并加工成產(chǎn)品。,2 經(jīng)濟(jì)物流向自然物流的回歸,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)物流向自然物流的回歸 物理、化學(xué)環(huán)境的改善轉(zhuǎn)化為自然物質(zhì)力量。翻耕土地可以改良土壤的質(zhì)地；漚肥。 工業(yè)經(jīng)濟(jì)物流向自然物流的回歸 三廢向自然界的排放。 生產(chǎn)和生活消費(fèi)物流向自然物流的回歸 城市垃圾 回歸過(guò)程中的環(huán)境質(zhì)量損益效應(yīng) 經(jīng)濟(jì)物流向自然物流的回歸，本身是物質(zhì)循環(huán)的一種形式。回歸的物流量不能超過(guò)環(huán)境負(fù)荷，否則就是環(huán)境污染。,三、生態(tài)能流向經(jīng)濟(jì)能流轉(zhuǎn)化,自然能流轉(zhuǎn)化為就能流，主要出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)能源的生產(chǎn)過(guò)程中。其主要方式： 直接獲取現(xiàn)成的自然能源 通過(guò)種植業(yè)生產(chǎn)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)潛能流 現(xiàn)代能源生產(chǎn)把地下埋藏的化石能源開掘出來(lái)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)能源 負(fù)熵流：對(duì)于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，所有的自然能流都是負(fù)熵流，中斷這一過(guò)程，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)將是一個(gè)死的結(jié)構(gòu)。在所有的自然物流中，植物潛能是其負(fù)熵流，而太陽(yáng)能又是植物的負(fù)熵流。,經(jīng)濟(jì)能流不可能再回復(fù)到原來(lái)的自然能流狀態(tài)，這是由能流轉(zhuǎn)化中所具有的不可逆性所決定的。 但是，經(jīng)濟(jì)能流，無(wú)論生物能、化學(xué)能、物理能或機(jī)械能等，在其傳遞利用中，總會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能而耗散在環(huán)境之中，這種現(xiàn)象稱作經(jīng)濟(jì)能流向自然能流的轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)化實(shí)際上是經(jīng)濟(jì)能流在利用中的一種損失熵。 任何形式的經(jīng)濟(jì)能流都以熵的方式向自然界傳導(dǎo)。因此能源的利用率是不可能達(dá)到百分之百。當(dāng)然，我國(guó)在能源利用方面的潛力很大，發(fā)達(dá)國(guó)家達(dá)到50%，而我國(guó)還不到30%。,第四節(jié) 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本矛盾,一生態(tài)經(jīng)濟(jì)基本矛盾的含義及其主要表現(xiàn)形式 1生態(tài)經(jīng)濟(jì)基本矛盾 人類社會(huì)不斷增長(zhǎng)的需求與生態(tài)系統(tǒng)更新能力有限，以及由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性、功能性的不適