生态经济系统的Logistic演化与负熵理(2)
2016-06-01 01:11
导读:dS=dSi dSe 这个系统能否朝有序化方向发展,也即系统的负熵是增加还是减小取决于负熵流与熵增的大小。一个系统的熵增是因系统内部不可逆引起的,永远
dS=dSi dSe
这个系统能否朝有序化方向发展,也即系统的负熵是增加还是减小取决于负熵流与熵增的大小。一个系统的熵增是因系统内部不可逆引起的,永远都不可能为负值,即总有dSi>0,如果dSe<0且dSe>dSi,就会有dS=dSi dSe<0,这表明经过这样的过程,系统的负熵将增加,系统就会由原来的状态朝着更加有序的状态发展。对于远离平衡态的开放系统,需要靠外界不断供应物质或能量才能维持,才有可能使得系统朝着有序化的方向发展。因此,在系统的演化过程中,来自外界环境的负熵是系统维持和发展有序结构的一个必不可少的外部条件。
生态经济系统的可持续发展即是实现负熵、克服熵增的过程。生态经济系统作为一个耗散结构系统,它的开放性使其与环境交换物质、能源和信息成为可能,这个交换过程就是负熵过程。而经济系统通过从生态系统中开发资源而获得负熵,并且总会有一定量的资源不可被利用而以废物和废热的形式释放到生态系统中,还有人类的生活废弃物也被排放到生态系统,这些废物和废热排放使生态系统的熵值增大,为了抵消自身部分的熵增加,系统要不断把废热向外部排放。
生态经济系统发展演化过程的负熵理论研究
纵观人类社会的发展史,结合负熵理论笔者把生态经济系统的演化过程大致分为四个阶段:渔猎文明时期,人类的消费水平低下,人口规模也严格限定在天然食物的供给限度内,以捕鱼和狩猎为生,人类对环境的影响非常小,活动完全受环境的制约;此类生态经济系统负熵很高,系统内部结构十分有序,人和环境处于低水平的协调状态。农业文明时期,人类开始对自然改造,但主要以
作物种植和家畜饲养的农业活动为主,未出现大规模的环境破坏和污染。此时生态经济系统的负熵相对于高负熵系统而言有所降低,但是系统的负熵平衡能力足以抵消系统负熵值的降低,所以其结构仍然呈有序状态。工业化前期,社会产品日益丰富、人们生活水平和健康水平空前提高,全球人口急剧增加,从而导致了环境的严重污染和破坏,进而对人类的生存和发展构成威胁。此时生态经济系统负熵的值变低,系统的负熵平衡能力开始不足以抵消负熵值的降低,所以系统结构的有序性在某些方面被打乱,经济发展与环境保护的矛盾日益突出。工业化后期,随着科技的进步和人口数量的持续增加,人类对自然开采能力不断加大,由于环境质量不断恶化,环境对经济发展的支持能力下降,甚至成为经济发展的制约因素;生态系统的负熵平衡能力严重不足以使生态经济系统负熵的降低,经济发展与环境保护的矛盾突出。
(转载自http://zw.nseac.coM科教作文网) 如果将生态经济系统发展演化的四个阶段与Logistic发展曲线的过程结合起来,则得到了生态经济系统的发展演化过程图。生态经济系统负熵的高低被看作是表征系统内部各子系统之间协调发展程度的综合指标,则图中的x代表着负熵值的高低S。图1中的Od’段代表负熵增加过程,即dS>0,此时生态经济系统是向前发展的,其中Oa’代表高负熵的渔猎文明时期,a’b’段代表中负熵的农业文明时期,b’c’段代表较低负熵的工业化前期,c’d’段代表严重低负熵的工业化后期。
生态经济系统的发展演化方向
由于生态环境严重破坏,西方各国开始纷纷加强环境保护和污染治理,从而在实现经济稳定增长的同时,环境状况也得到逐步的改善。此时生态经济系统的负熵流与系统熵值的增加量基本抵消,甚至系统的熵值为负值,表现为环境与经济之间比较协调,经济得到较快的发展,环境质量也随之不断改善,这表明生态经济系统已经突破了系统发展的临界点D点,向可持续发展方向转变。
我国自改革开放以来,经济增长一直是以“高投入、高消耗、高排放、不循环、低效率”为特征。经过近年来,不仅经济发展受资源“瓶颈”制约,环境压力也不断加大,生态退化问题突现,可持续发展问题日益突出。这些迹象都表明我国生态经济系统已经处于负熵平衡能力严重不足以使负熵降低,生态经济系统将会衰退。