生态系统论文

2022-03-22 版权声明 我要投稿

今天小编给大家找来了《生态系统论文(精选5篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。摘

第一篇:生态系统论文

景观格局—生态过程—生态系统服务的系统耦合

[摘 要]傅伯杰院士提出景观格局、生态过程、生态系统服务三者之间存在着耦合关系:第一,景观格局与生态过程相互影响,景观格局作用于生态过程,同时生态过程对景观格局形成反馈。第二,土地利用格局的变化带来生态系统过程的改变,生态系统过程的改变影响着生态系统服务的供给。第三,需开展基于生态系统服务的景观生态管理,集成有利于景观可持续发展的管理方案,根据生态系统服务的评估结果,为土地利用决策提出建议,将景观生态规划设计的改善方案反馈到景观空间单元上,以促进土地资源的合理配置与景观格局的优化。此外,景观生态学中的景观格局—生态过程—生态系统服务三方耦合概念也适用于海洋生态系统。

[关键词]景观生态学;景观格局;生态过程;生态系统服务

作为一门新兴的交叉学科,景观生态学于20世纪30年代源起于欧洲,并在北美发展壮大,主要应用于土地利用与规划、资源开发与管理、生物多样性保护等领域。中国的景观生态学研究在历经数十年的发展过程中,一方面紧随国际研究的前沿动态,另一方面也逐渐形成了自己的特色,尤其是与城市景观生态、生态脆弱区的景观生态、生态恢复等相结合的研究,目前在国际上已占有一席之地。傅伯杰院士多年来一直从事景观生态学研究,并于1999年当选为国际景观生态学会副主席,他在土地利用格局、生态过程及尺度效应方面的研究为中国景观生态学的发展做出了卓越的贡献。此外,他将生态系统服务引入景观格局与生态过程的研究中,不仅服务于国家的生态文明战略,而且将自然科学和社会科学结合起来,为景观生态学的发展提供了新的思路和方向。本文通过对其景观生态学思想进行述评,力求加强对景观格局、生态过程、生态系统服务之间相互作用机理的理解,从而把握中国景观生态学研究的前沿动态。

一、景观格局与生态过程的耦合及其尺度转换

(一)格局与过程

傅伯杰提出,格局是形成对世界认识的外在表现,过程是对事物发展变化的机理进行描述,而格局和过程一般指的是不同的景观或地理单元在空间上所具有的关系及对这种关系进行响应的演变过程。就格局而言,它的这种空间关系可以从两个方面来理解:第一个方面是斑块的内部层次,即斑块的大小、形状、数量和类型,它们都有其生态学意义;第二个方面是斑块的空间组合,不同的空间组合具有不同的功能。就过程而言,既包括元素和物种的分布与迁徙、能量转换等自然过程,也包括人口迁移、文化传播等社会文化过程。因此,格局与过程是相互影响、相互改变的①,而且是相互作用的,格局的形成受自然环境、地理因素、人类活动等各种过程因素的影响,反之,格局的空间分布也从多方面影响着过程。

(二)尺度及时空效应

景观的生态过程中既包含着时间尺度,也包含着空间尺度,如果时间和空间尺度发生了变化,景观格局及其异质性也会发生改变。因此,任何离开尺度的关于景观格局、异质性、生态过程的研究都是没有现实意义的,断不能将在一种尺度上得出的研究结论盲目地推广到另一种尺度上去。傅伯杰认为,从生态学的角度来看,尺度是指所研究的生态系统面积的大小(即空间尺度),或是指所研究的生态系统动态的时间间隔(即时间尺度)。自然、生态的变化过程是非常缓慢的,因此,只有扩展时间尺度,作长期的研究,才能对变化的因果关系进行解释。一般而言,景观的动态过程多发生在平方公里的空间尺度和百年的时间尺度上。此外,时空尺度相互之间也会产生一定的影响,比如在空间上景观尺度的扩展也会造成时间的延迟,空间尺度越大,其过程就会越复杂,所需时间就越长②。景观格局、过程的相互作用具有较强的尺度依赖性。为了促进景观生态学的发展,尺度转换成为了学者们研究的一个方向。傅伯杰指出,在尺度转换方面,要依据地理现象和过程的尺度效应特征与规律,进行尺度上推和下推,要分析其在环境梯度上的变化规律,了解多种相关环境因子的综合作用,并抓住主控因子的变化对尺度效应和尺度变异规律的贡献③。尺度转换是为了解决格局和过程之间跨尺度相互作用的问题,但是这种相互作用充满了复杂性和动态性,因而关于尺度转换问题的研究依然任重而道远。

(三)综合与集成

傅伯杰认为,在景观格局—生态过程的研究中,需要综合多种实验观测手段和研究方法,在景观尺度、区域尺度甚至全球尺度上开展综合研究,并在此基础上实现景观格局—生态过程研究中的要素集成、过程集成和区域集成。

1.要素集成

景观格局—生态过程受自然、生态、经济、社会等多种因素的影响,仅仅自然要素不能反映大的区域尺度甚至是全球尺度上的活动特点。因此,应将人类活动纳入过程中,对多种要素进行集成分析,考虑自然社会经济要素的集成和相互作用以及要素的尺度效应。

2.过程集成

过程集成强调地球表层系统各个过程之间的相互关联,注重自然过程、人文过程以及物理过程、化学过程和生物过程之间的耦合研究,强调人类活动影响下的景观格局—生态过程的综合研究,突出自然地理过程与生态过程的耦合研究等。

3.区域集成

地球表面存在着明显的地域差异和区域分异规律,可以分为全球、区域、小流域等多个尺度与层次。为了更好地展现研究对象的整体性和全局性,景观格局—生态过程的区域集成研究通常从不同尺度与层次的过程发生机理进行研究,并需要进行尺度效应和转换分析④。通过开展综合与集成研究,将各种要素、各方过程、各个尺度综合起来,从整体性出发将更有利于格局—过程相关研究的开展。

(四)景观格局与生态过程耦合

景观格局一般指空间格局,是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置。生态过程包括自然和人文两个方面。人类活动与人类文明的发展,一方面对自然景观产生了巨大的破坏作用,另一方面也将自然景观逐渐改造为有利于人类生存的空间格局①。傅伯杰指出,景观格局与生态过程之间的相互联系与相互作用为景观生态学提供了基础,并且这种相互影响和相互作用是多种多样的,二者不可分割,忽略任何一方,都无法做到准确把握景观的特性及对其进行全面的理解,因而将景观格局与生态过程进行耦合研究是非常必要的。耦合研究包括两种途径:一是基于直接观测的耦合,二是基于系统分析与模拟的耦合。基于直接观测的耦合所开展的空间尺度相对较小,它在一定的或已知的格局变化条件下,对所关注的生态过程及其响应进行观察和监测,并建立起二者之間的逻辑或方程关系。但是由于基于观测的耦合在观测尺度上具有一定的局限性,其研究成果不能直接作为较大尺度景观格局与生态过程耦合研究的结论,只能为其提供基础和参考。从较大尺度来看,景观格局与生态过程的耦合所涉及的因素有很多,直接观测的耦合无法有效发挥作用,这时需要运用系统分析和模拟的方法来实现,以此弥补直接观测在数据获取、保持数据的连续性等方面的不足,并对其内在机制和薄弱部分进行提炼和诊断分析,这种方法已成为耦合研究的重要手段②。在不同的尺度上,生态过程研究关注的侧重点以及格局与过程耦合途径都存在着不同之处,因而要从整体角度开展多重尺度的耦合。

二、土地利用驱动下生态系统过程与服务相互作用

(一)土地利用变化与生态系统过程

傅伯杰认为,土地利用是指人类根据土地的自然属性和特点,为了达到一定的目的,通过一系列的手段而对土地实施长期管理的经营活动。而景观格局本身就是不同土地利用类型斑块镶嵌体中各景观要素的数量和空间分布,因而与土地利用有着外延上的从属关系。生态系统过程是指生态系统内部以及不同生态系统之间物质、能量、信息的流动和迁移转化过程的总和,其研究对象包括土壤—生物—大气间水循环、水平衡、养分循环、能流、微量气体产生、输送和转化、有机物及金属元素的分解、积累、传输等微观过程。土地利用发生变化后,对景观格局的面貌也会产生影响,并且对景观中存在的生态过程在时间和空间上的分布也影响较大,这些生态过程包括能量循环、土壤水分的流动、土壤侵蚀等。土地利用对土壤水分的影响从生态系统、坡面、小流域、区域等不同尺度表现出不同的土壤侵蚀过程。此外,人类活动干预下的不同土地利用对水土流失也产生影响,尤其是植被空间配置对水土流失的影响更为显著。由不同土地利用构成的景观也影响着土壤养分的分布和迁移,土地利用活动对土壤养分所处的环境条件产生了影响,进一步导致了土壤养分的流失与减少。土地利用格局对碳排放同样产生影响,在坡面尺度下,坡耕地向荒草地和灌木林地的转变,以及荒草地的自然演替,都能显著提高土壤有机碳的固定能力,而土地利用类型配置方式不同,其固碳效益也各不相同③。随着人类活动对自然环境产生日益显著的影响,土地利用变化不断地改变着景观格局与结构,形成新的土地利用格局,并不断调节着土壤的水分、养分的循环及土壤侵蚀等过程。适宜的土地利用格局能够促进土壤水分、养分的循环,减缓土壤侵蚀过程,反之,不合理的土地利用格局将带来土壤水分和养分的失调,加剧土壤侵蚀,从而导致水土流失和土地退化等问题。

(二)土地利用—生态过程—生态系统服务之间的驱动与反馈

生态系统服务是生态系统为人类提供的多种益处,这种益处与服务有的是有形的,有的是无形的,主要分为供给、调节、文化、支持四种服务类型①。傅伯杰指出,生态系统服务在人类社会的存在和发展过程中一直扮演着生命支持系统的角色,良好的生态系统服务的提供为人类社会提供了重要的发展基础,而当生态系统受到破坏或退化时,人类将会面临着多种生态问题的威胁。生态系统为人类提供服务的方式通常经由各种生态过程表现出来,人类活动通过不同的土地利用策略对生态系统施加影响,改变生态过程,进而影响生态系统服务的供给。一般来说,在土地利用过程中,如果人类的活动与干扰较少,生态系统则会提供较高的调节与支持服务,供给服务的提供相对较少;相反,如果人类的活动强度增大,则供给服务的提供也相应加强,调节和支持服务则会减弱。土地利用变化对自然系统会产生一定的影响,进而也会持续作用于生态系统,导致生物地球化学循环、水文过程和景观动态过程的变化,而生态系统状态、特征和功能的变化,必将影响生态服务的供给。因此,土地利用、生态过程与生态系统服务之间是一个驱动与反馈的关系。通过土地利用和生态过程变化趋势进行分析,可以对生态系统服务的情景进行分析,并预测生态系统服务可能存在的脆弱性;反过来,通过对生态系统服务在时间尺度和空间尺度上的变化过程进行分析,也可以作为土地利用优化配置的依据②。土地利用格局的变化带来生态系统过程的改变,生态系统过程的变化影响着生态系统服务的供给,不同的土地利用类型以及不同的土地利用强度最终对生态系统服务也会产生不同的影响,土地利用、生态过程、生态系统服务三者之间是相互作用、相互驱动和反馈的。

三、基于生态系统服务的景观格局优化与设计

(一)基于生态系统服务的生态系统管理

傅伯杰提出,生态系统管理是指为了达到一定的目标,制定出一系列合理的、能够促进生态系统服务高效率、持续性提供的管理措施以及与此有关的规章、制度、政策、教育和公众行为的总称。生态系统管理的内涵较为广泛,主要包括:明晰的管理目标,时间与空间尺度,合适的生态系统结构,各种生态系统服务之间的协调,对管理效果进行监测评估,利益相关者的参与,等等。由于人类对不同生态系统干预能力和利用目的不同,各生态系统管理的目标以及管理强度也就大不相同。从生态系统管理的含义来看,生态系统服务是生态系统管理的核心,并且各种生态系统服务之间也存在着复杂的关系,某一种生态系统服务的变化,必将影响到其他服务的变化,因而如何协调这种关系是制定生态系统管理策略的关键所在③。要促进生态系统结构的优化,加强生态系统管理,促进可持续发展,就应该关注生态系统服务之间的权衡与协同关系,加强生态系统服务的集成研究,促进生态系统服务的优化。

1.生态系统服务之间的权衡与协同

生态系统服务之间存在着非常复杂的关系。傅伯杰指出,由于受人类对生态系统服务需求偏好的影响,引发了生态系统服务之间的权衡与协同问题。人们通过改变土地利用类型,直接造成了生态系统服务之间的空间竞争,或者为多种服务供给之间的相互因果关系带来间接的损害,从而引起了多种生态系统服务之间不利的权衡关系。在土地利用决策规划中应着重考虑这种权衡关系,可从时间上的权衡、空间上的权衡及可恢复性程度三个方面来权衡分析决策的影响结果。生态系统服务的协同,是指当人们在消费和使用某种生态系统服务时,会影响与其相关联的其余种类的生态系统服务的增加或减少④。权衡意味着相互竞争,协同意味着相互促进,要促进生态系统服务的优化,必须以生态系统服务之间权衡与协同关系的研究为基础。

2.生态系统服务的集成与优化

生态系统服务的复杂性使得生态系统服务的集成研究成为必要。中国土地利用类型多样,生态系统服务也呈现出复杂的空间异质性。傅伯杰提出了生态系统服务集成研究的一般思路:分析不同尺度生態系统服务类型的相互作用和时空变异,探讨不同土地利用情景下生态系统服务的集成方法;通过促进生态过程与景观格局动态模型之间的耦合,构建起生态系统服务在区域尺度上的集成模型;揭示区域生态系统服务动态变化和空间变异规律;通过多源数据集成,发展区域生态系统的空间表征方法①。通过开展生态系统服务的集成研究,掌握生态系统服务导致的生态过程及其驱动因素,对生态系统服务的关系及其时空变异进行量化研究,为决策者及政策制定者提供最佳的生态系统格局组合方式,促进生态系统服务的优化与区域生态系统的管理。

(二)景观生态管理与景观格局优化设计

傅伯杰提出,景观生态管理作为生态系统管理在景观尺度上的实践,是景观生态分类与评价的自然延伸,以恢复和维持景观生态系统的完整性为目标,将人类活动和文化融入到景观经营中,通过部门协调、学科综合、技术规范以及政策引导等管理手段,将景观生态评价提出的建设性对策、景观生态规划设计方案及相关反馈调控措施切实落实到景观空间单元上,是实现景观资源合理配置与优化,提升景观生态健康水平与安全等级的保障性措施。景观生态管理的目标既包含环境保护也囊括资源开发利用,它强调维持景观多样性的适度水平,维持景观的健康状态,维持景观的可持续性,是一个协调与平衡的过程。景观生态管理的原则涉及异质性,多目标优化,学科和部门综合性,结构和功能整体性,动态性和适应性,综合考虑人的因素,以及公众参与原则②。景观生态管理通过对景观格局、景观过程、景观功能管理的展开,形成管理方案的集合,为景观格局和生态系统结构的优化提供思路与指导。

傅伯杰认为,在进行景观生态规划与设计时,需要从整体上对景观的生态功能以及自然资源所具有的本质特征进行把握,并切实结合当前的社会与经济状况,可以考虑将景观所具有的原始构成要素重新组合或者将新的要素融入进去,从而建立起适宜的景观格局状态,最终达到景观格局的总体功能最优的目的。同时,另一个重要目的是促进人的社会经济活动与自然变化过程之间的融合与协调发展,而这其中的核心任务应是尝试构建一个能够保持可持续发展的区域生态系统。此外,景观生态的规划与设计还应将景观产生的生态过程与社会過程纳入考虑,并对它们之间的时空关系进行有效分析,最终达到保持景观的内部结构,保护景观的功能和生态过程,以及促进土地可持续利用的目标。景观生态功能在一定程度上反映了景观格局和生态过程之间的相互影响、相互联系,因此对景观格局与过程进行分析,有利于促进成功有效的景观规划设计的形成。而成功的景观规划设计与我们对规划区景观的相应理解程度非常相关,因为正如前文所提,景观生态规划设计的核心任务是通过重新组合景观原始要素或引入新的景观要素来达到调整改善景观结构的目的,从而使景观具有更多的异质性③。基于生态系统服务的景观生态管理与景观生态规划与设计在目标上存在一致性,即都致力于景观格局的优化,通过对生态系统服务开展评估,根据结果对景观格局进行优化设计,可以最大限度地发挥景观的生态服务功能。

四、结论与启示

景观生态学将景观格局与生态过程之间的相互影响与联系作为研究的关键问题。一方面,景观格局作为一种驱动力不断改变着生态过程,并且不同的景观格局带来不同的生态过程。另一方面,生态过程也向景观格局作出一定的反馈,成为塑造不同景观格局的重要因素。傅伯杰将生态系统服务引入景观格局与生态过程耦合系统中,力求探讨重要的生态过程与生态系统服务之间存在着何种相互关系,以及揭示景观格局、生态过程、生态系统服务之间的三方耦合机制,如图1所示,这三者之间存在着密切的关联。人类活动不断塑造着景观格局及生态过程,这通常表现为土地利用的变化带来的景观面貌变化和生态过程的时空分布变化,进而对生态系统服务的供给产生影响。景观生态管理以生态系统服务为基础,以维持生态系统的完整性与景观的适度多样性为目标,对生态系统进行管理,集成有利于景观可持续发展的管理方案,根据生态系统服务的评估结果,为土地利用决策提出建议,将景观生态规划设计的改善方案反馈到景观空间单元上,以促进土地资源的合理配置与景观格局的优化。通过对景观格局、生态过程、生态系统服务三者之间进行耦合研究,有利于掌握生态系统服务的形成与作用机理,规范人类活动,促进土地的合理利用,从而实现区域的可持续发展。

一直以来,景观生态学的原理与方法主要应用于陆地生态系统,在海洋生态系统中的应用还鲜有涉及。其实海洋生态系统也充满着异质性,并且其中的等级结构较为明显,海洋本身就是一个巨大的斑块,海洋中也存在着很多小的斑块。因此,景观格局—生态过程—生态系统服务三方耦合概念也适用于海洋,对于海洋的研究也可以以此作为打开研究思路的依据。第一,就海洋景观格局而言,可以根据海洋景观的环境梯度,即纬度地带性、环陆地带性、垂直梯度,将世界海洋的景观生态系统划分为若干个子系统,各个子系统还可以根据异质性继续划分为更小的子系统,它们之间是相互作用的。第二,海洋中也存在着各种各样的生态过程,包括海洋赤潮、海洋溢油、海域使用、海洋动植物的发育过程等。海洋景观格局与海洋生态过程之间同样存在着驱动与反馈的关系,比如围填海造地活动破坏了海岸带的自然景观,也改变了海洋的生态过程,降低了纳潮量,造成了海洋渔业资源的损失,从而导致了海洋生态系统中景观格局的改变,而遭到破坏的景观格局也会对海洋的生态过程产生影响。由于受围填海等人类活动的干扰,海洋景观格局与海洋生态过程受到破坏,这也对海洋生态系统服务的供给产生损害。因此,应建立起海洋景观格局—海洋生态过程—海洋生态系统服务之间的耦合关系,从海洋生态系统服务的变化来推断海洋生态过程与海洋景观格局可能发生的变化,并对人类活动进行规范,这将有利于海洋环境的监测管理,促进海洋的可持续发展。第三,必须从海洋景观生态自身的特点出发创建海洋景观生态学,反过来丰富、完善基于陆地建构的景观生态学,形成海陆一体的新景观生态学①,以用于建设海陆统筹、人文与自然和谐共生的生态文明。

作者:王书明 张志华

第二篇:农田生态系统与天然生态系统的六大区别

农田生态系统与天然生态系统一样,都是由生物群落与无机环境构成的统一整体,但是,农田生态系统受人类影响非常大,有着与天然生态系统完全不同的六个特点。

一、农田生态系统结构简单,稳定性差

天然生态系统演进时间长,在风、水和迁徙动物的帮助下,生物种类繁多,各种生物在相互竞争中,形成了复杂的生态群落,在一个生态群落里即便某种生物处于绝对优势,但是,其他生物特别是伴生生物也会“枝繁叶茂”。在这种复杂的生态系统中,生物之间既有竞争关系,也有互助关系,生态系统能够自我平衡,因此,生态系统较为稳定。

农田生态系统不是自发形成的,而是人类主动构建的,目的是生产满足人类生存需要的粮食,虽然也有其他伴生生物,也形成了一定规模的生态系统,但是农田生态系统物种相对单一,特别是在肥力有限的情况下,人类为了提高产量,经常清除一些“杂物”,所以,农田生态系统不完善,伴生生物很难生长,而且伴生生物规模非常小,生物间相生相克作用无法发挥,生态系统难以平衡,生态系统稳定性差,需要人类经常性地干预。

二、农田生态系统对人类依赖性强

天然生态系统是自发形成的,生物在生长初期就面临激烈的自由竞争,在竞争中物种相互选择,相生相克,最后形成一定规模的生态群落,生物种类和数量都维持在一种相对稳定的状态,形成动态平衡。如果没有外界强烈的干预,这种生态系统会循环反复,永续发展。

农田生态系统是人类有意识地建立的,人的主观意识起决定性作用,系统中的主要物种是人主动选择的,其他物种能否生存,取决于人的认识和兴趣爱好。这种情况下,生物之间不能自由竞争,无法自主选择生存伴侣,难以形成共生共长的生态群落。这种生态系统中,物种的抗逆性差,对人类的依赖性强,离开人类,农田生态系统就可能毁灭。

三、农田生态系统主要产品移出系统,物质无法循环

天然生态系统除能量和信息外,在物质上是闭环的,物质从无机界进入有机界,通过食物链传递,最后经微生物分解又回到无机界,除极少数物质通过风、水和动物迁徙等带出系统外,绝大部分物质永远在本系统内循环,不会流出系统。通过这种循环,生物得以生存和繁衍,无机环境得到更新并变得越来越适合生物生存的需要。

农田生态系统则完全不同,它在能量、信息和物质上都是开环的,其主要产品移出系统,供人类食用,所以在物质上无法循环。如果物质长期移出系统,而没有相应物质补偿的话,无机环境将得不到恢复和更新,必然会影响生态系统的平衡,农产品质量就会下降。所以,农田生态系统的物质需要外界补偿或归还。

四、农田生态系统生产力高于天然生态系统

天然生态系统受制于自然条件,生态系统生产力低于农田生态系统。在天然生态系统中,光、热、营养等均受自然条件制约,特别是营养物质受地理环境的制约非常明显。以植物为例:植物在生长发育过程中,一般都需要吸收碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种营养元素和铁、氯、硼、锰、铜、锌、钼等7种微量营养元素。〔1〕其中需要从土壤中吸取量最大的为氮、磷、钾。而一般土壤中氮、磷、钾的含量远不够供应,必须通过施肥来补充,故通常称氮、磷、钾为肥料“三要素”。

农田生态系统主要受人工控制,人类在耕作过程中不断从系统外部补充氮、磷、钾等元素,土壤肥力不断改进、增强,而且人类还可以改变光和热对农作物的影响,所以,农田生态系统生产力远远高于天然生态系统。当然,这种生产力需要人类的帮助,这种生产力实际上是人类的社会生产力,这也是农田生态系统与天然生态系统的重要区别。

五、农田生态系统食物网结构简单,食物链顶端在系统外部

天然生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系非常复杂,如:食虫鸟不仅捕食瓢虫,还捕食蝶蛾等多种无脊椎动物,而且食虫鸟本身也不仅被鹰隼捕食,而且也是猫头鹰的捕食对象,甚至鸟卵也常常成为鼠类或其他动物的食物。而农田生态系统食物网相对简单,除了蛇、鼠、青蛙、虫等少量动物外,其他动物很难在其中生存。主要产品——粮食被人类移出系统,所以,农田生态系统留给自然的食物非常少,这也制约了其他生物的生长,所以,食物网的结构相对简单。

同时,在天然生态系统中,食物链非常完整,生产者、消费者和分解者都完整地存在系统中。虽然,能量在食物链的传递中逐级递减,但是,食物链的顶端(大型肉食动物)仍然在系统内部。而农田生态系统的食物链是不完整的,生产者在系统内部,而主要消费者——人类却在系统外部,人类也是农田生态系统食物链的顶端,这个顶端不在生态系统内部,而是在系统外部。

六、农田生态系统群落演替时间短,甚至断裂

天然生态系统群落演替是从裸地开始,经过一系列中间阶段,最后形成生物群落与环境相适应的动态平衡的稳定状态,这一阶段的生物群落叫做顶极群落,〔2〕这一阶段的生态系统属于顶极稳定状态生态系统。这种自然群落演替具有时间长,稳定性好的特点,处于顶级状态的生态系统非常稳定,可以持续几十年、上百年乃至上千年。

农田生态系统群落演替时间非常短,一般半年就是一个周期,这种情况下生态系统要素变化快,系统不够稳定。如果采取轮作的耕种方式,群落演替就会发生断裂,群落演替断裂有利也有弊。有利的方面是土地可以得到休整,病虫害得到遏制;不利的方面是生态群落演替断裂,不利于农产品品质的提高,不利于农田生态系统的稳定。

参考文献:

[1]陈继侠,任艳华. 植物缺氮、磷、钾元素症状及防治技术[J].中国农村小康科技, 2008(9):51-52.

[2]李永萍,党承林.森林顶级群落研究进展[J].云南大学学报(自然科学版),2006,28(SI):298.

作者:石勇

第三篇:生态移民工程与生态系统可持续发展的系统动力学研究

摘要 生态移民工程是近年来移民和生态环境研究方面的热点问题之一,它是在生态脆弱性地区面临“生态”和“贫困”双重短板下,基于人口、资源环境与经济社会的协调可持续发展原则而形成的一种由政府主导的系统的保护生态和扶贫的专项工程,着重实现生态脆弱性区域脱贫致富和生态保护,而实现生态移民的可持续安置和发展的基本前提是生态移民工程和生态系统可持续发展。通过构建生态移民工程中的生态可持续系统动力学模型,揭示了生境破碎化、生态移民工程和生态福利绩效三个子系统之间的因果关系和动态反馈机制,并以三江源地区生态移民为例对移民前后迁入地和迁出地的生态系统的可持续性进行仿真模拟。对模型进行的结构适合性和行为一致性检验表明,模型真实有效地反映了生态移民工程中生态系统的实际系统结构和功能。最后,通过调整生境破碎度指数、生态移民环境保护投资、生态恢复因子和生态发展因子四个政策变量的取值,从而设定了六种模式以进行生态移民生态可持续发展政策的模拟。政策模拟的结果显示:政策模式1~6反映了生态移民环境保护投资的增加,有助于降低生态移民区域生境破碎指数和提高生态福利绩效;政策模式3~6反映了生态移民环境保护投资应侧重于移民迁入地的生态发展投资,适当降低移民迁出地的生态修复投资比例;政策模式5~6说明了生态移民环境保护投资运作效率,影响生态移民生态系统可持续发展。因此,加大生态移民环境保护投资力度,调整迁出地和迁入地的生态投资比重对于实现生态移民生态系统重建和可持续发展至关重要,在此基础上提高生态投资运作效率是促进生态移民工程与生态系统可持续协调发展的最佳政策模式。

关键词 系统动力学;生境破碎化;生态移民工程;生态福利绩效

随着中国进入资源消耗与财富集聚的加速更迭消长阶段,区域发展不平衡不充分问题愈发突出,尤其是生态等因素长期制约着区域间的平衡与协调发展。一方面,由于人为因素或者自然因素而导致完整的生态系统不断被分割破碎或生态系统服务功能降低,生境破碎化已经成为生态系统空间演化的重要特征,直接影响生态系统的可持续发展;另一方面,生态环境脆弱性往往与贫困现象陷入一种互为因果的恶性循环,生态移民是改善生态环境和消除区域性贫困而不得不实施的战略工程,生态移民群体已经成为除水电等工程移民之外的第二大移民群体。生态移民可以被理解为是一种调整生态系统服务供给与需求的空间不匹配的一种措施,通过改变人们利用生态系统服务的位置或变换生态系统服务供给的地点来实现人与自然关系的重新调整。生态移民过程中,面临迁出地的自然生态环境问题和迁入地的发展性生态环境问题,如何实现生态移民涉及区域生态系统的重建与可持续发展,进行生境破碎化研究与生态移民相关活动的分析显得十分必要。

1 文献综述

生境破碎化主要表现在环境因素自变和人为因素它变引起的形态破碎和功能破碎两个方面,其所产生的面积、隔离、边缘效应通过作用于生物和非生物条件影响生态系统可持续发展,学者们分别从耕地和森林景观等生境面积的丧失和城市等生境空间格局的改变展开了研究[1-5]。武正军等[6]提出应确定物种的适宜生境比例、物种分布和绝灭阈值,以研究异质种群动态、生境破碎化对物种绝灭的相对影响以及生态系统的生态过程。张天新等[7]利用地块数量与面积相关指数、通道密度,结合Google地图数据,构建了城市边缘区空间破碎化指标,论证了城市空间破碎化程度过高直接制约着城市空间的可持续发展。定量研究生境格局破碎化是景观生态学的主要内容,常用的景观格局分析和模拟软件为Fragstats和Apack[8]。在研究生境破碎对动物物种群动态的影响时,生態学家常用显空间模型模拟动物个体在景观碎片间的活动(如迁移等),并借助于遥感、全球定位系统、地理信息系统(3S)和GIS等技术研究生境破碎化对种群动态活动的影响[9-12]。

生态移民是指因环境脆弱而不具备生产生活所必需的条件或减少人类活动对重要生态功能区的生态环境压力而引发的人口迁移活动[13-14],同时,生态移民不是简单的人口生存空间转移,更是对移民传统的生产生活方式的重大转型[15]。即,生态移民可持续安置与发展既

是人与生态系统关系调整的过程,又是包含区域经济系统与社会系统的整体可持续发展与重构过程。而目前关于生态移民的研究多以经济社会问题为核心诉求,体现出生存型移民的部分特征与功能,生态移民现象在生态与经济社会之间表现出一种倒置状态[16]。许多学者从可持续发展的角度对生态移民问题进行了研究。李笑春等[17-18]

指出了保护西部地区生态环境脆弱性的紧迫性,从人口压力与生态环境承载力角度论证了实施生态移民的必要性。侯东民等[19-20]提出借助国家财政能力以提高生态移民效益,把生态移民与城镇化、“退耕还林”“退牧还草”等政策结合以来,可以更好地促进生态恢复与经济持续发展。刘学敏等[21-22]认为西北地区人地矛盾是导致生态环境恶化与经济落后的主要原因,生态移民的实施可以改变农牧区人口分布的不合理,通过实现农牧区移民的城镇化,可以改善西部地区生态环境压力和促使产业结构合理化。刘慧等[23]

认为生态移民生态扶贫包含原地扶贫和离地扶贫,前者依托当地的生态资源环境发展特色绿色产业体系,创造生态管护等就业岗位,后者依托城镇化等战略,引导移民向城镇和东部沿海地区转移,实现异地就业,并提出了人力资本开发、绿色优势产业建设、制度创新建设的政策建议。张建军等[24]

通过梳理塔里木河流域生态、生态移民状况,认为迁入地有限的环境资源不能完全满足生态移民的发展需要,应探索以人口素质提高等为主要内容的非农化转移方式,从而实现人口迁移与环境资源配置的可持续发展。定量分析中,层次分析法是通过权衡费用和效益以评估生态移民综合效益的主要方法;效率双重差分法是分析生态移民前后移民收入变化、移民和非移民农户差异、地区人口迁移效率差别的主要方法,“压力—状态—相应”(PSR)模型是评估资源可持续发展的主要方法[25]。

一些学者运用系统动力学方法对生态可持续发展(如资源环境耦合协调发展模式、生态承载力预警、生态服务功能价值仿真、生态安全评估)进行了研究。李柏山[26]

基于距离指数法和GIS技术构建了汉江流域水资源承载力系统动力学模型,提出了提高水资源承载力的最优方案,并分析了流域水资源承载力、水电梯级开发对汉江流域生态环境的影响及主要影响因子,从而对汉江流域的生态系统健康进行评价。薛建春[27]

通过构建生态足迹系统动力学模型,分析了20年间平朔矿区生态系统的生态赤字状况,并借助生态足迹指数、效率、多样性等探索了生态系统的管理方式,提倡建立生态产业链式的发展模式。李华[28]

运用系统动力学方法对崇明生态系统的发展趋势和生态风险进行仿真,构建并评价了河口岛屿的生态安全及空间分异性,在揭示生态系统作用机制的基础上,提出生态管理和保护措施。张晶[29]利用产业生态系统的生态可承载、产业多样性与主导型协调、生态效率高效三个定量化特征構建了产业生态系统的健康评价系统动力学模型,并探讨了徐州市的环境压力、产业经济、社会发展与可持续发展四个子系统的演化状况。

综上所述,当前学者对于生态可持续发展的研究,涉及生境破碎化、生态移民中的生态修复与生态—经济—社会系统的协调发展、基于系统动力学的对于生态系统健康安全评估和生态系统服务价值估算等多个方面,而缺少对生境破碎化、生态移民及生态福利绩效三者相互影响机制的研究。本文试图构建生境破碎化、生态移民、生态福利绩效的系统动力学(SD)模型,并借助系统动力学可视化建模工具 Vensim PLE 6.2版本软件,对生态移民迁入地和迁出地的生态系统的可持续性进行仿真模拟,深入系统地分析生态移民工程中生态可持续系统的功能、结构与移民行为之间的关系,并系统仿真和政策模拟生态移民涉及区域的生态系统可持续发展的演化,以为生态移民政策的制定提供具有操作性的建议。

2 生态移民工程生态系统可持续系统动力学模型构建

2.1 系统边界及子系统划分

本文考虑的生态移民工程中生态可持续系统边界包含由于实施生态移民工程所要实现的生态系统可持续的发展,即研究生态效果改善与生境破碎化、生态移民工程之间的关系,从而寻找促进生态可持续发展的生态移民途径。因此,生态可持续发展系统由生境破碎化子系统、生态移民子系统和生态福利绩效子系统组成。需要说明的是,经济社会系统必定会对生态可持续发展产生影响,但考虑到本研究中侧重生态移民工程中生态系统的重建,因而没有单独设置经济和社会发展子系统,但是将受其影响的变量作为输入变量,以表函数形式呈现,同时采用拟合方程的形式,使系统设定更贴近生态移民现实数据,能够较好地反映生态移民的实际状况。

生境破碎化子系统主要研究移民迁出地区人们以土地过度开垦、砍伐森林、污水排放等形式对生态环境的干扰,以及交通、水利、电力通信、教育、医疗卫生条件的密度和差异性,并且研究了其与周边产业基地(园区)、集(城)镇、乡村旅游景区和其他满足水土资源平衡的生态盈余地区的距离,设定密度差异、干扰度和邻近指数等变量;生态移民子系统主要研究生态移民工程如何通过人口密度重组、资源重配和结构重调,实现移民与迁入地区的人口、资源和环境的可持续发展,表现在移民选址与安置、移民就业、移民社区各个方面,设定移民投资、移民数量、移民就业等变量;生态福利绩效子系统主要研究迁出地区的生态修复与迁入地区发展生态产业如何通过调整人类发展指数和生态足迹以影响生态可持续发展,设定人类发展指数、生态足迹等变量。这三个子系统是相互影响与相互制约的,每个子系统的运行既取决于子系统内部的结构,也取决于与其他子系统的关系,例如生境破碎化子系统直接影响生态能否可持续发展,但是生态移民工程的实施却有助于改善生境破碎化,通过生态效果的逐步改善实现生态可持续发展。在相关文献、调查研究和新闻报道的基础上,以及前文关于关键要素的分析,构建了生态移民工程中生态可持续发展的系统理论图(见图1)。

2.2 因果关系模型构建

2.2.1 生境破碎化子系统因果关系分析

生态可持续的生境破碎化子系统主要是指生态移民迁出地的脆弱性生态系统。由于邻近指数涉及生态移民迁出地与迁入地的实际距离和预期距离等不确定性因素,为了表征迁出地的脆弱性生态系统,仅考虑了生境破碎度量化中的关键因素,即以森林面积、草地面积、水土流失面积和耕地面积作为密度和差异指数,以人为砍伐面积和过度放牧(放牧牲畜数量)作为干扰度指数来表征生境破碎度。

生境破碎化子系统的主要反馈回路有:

森林面积→砍伐成耕地比例→砍伐成耕地面积→耕地面积→耕地收入→移民贫困→人为砍伐面积→森林面积;

草地面积→其他收入→移民贫困→过度放牧→草地面积;

水土流失面积→耕地面积→耕地收入→移民贫困→人为砍伐面积→森林面积→水土流失面积;

生境破碎化子系统的演化,始于森林面积、草地面积、水土流失面积和耕地面积等生境密度和差异,并受制于砍伐面积、过度放牧等人为因素的干扰。自然因素和人为因素的双重作用,影响迁出地生态脆弱性的程度和区域面积,并影响了迁出地与迁入地的(具备优越的自然条件)距离,从而影响了生态移民的选址与安置方式,移民的迁出反过来又缓解了生境破碎度的人地矛盾。

2.2.2 生态移民子系统因果关系分析

生态移民工程子系统是一个包含诸多因素的非线性系统,本文仅侧重分析促使生态可持续的生态移民工程子系统,即生态移民工程中与生态有关并影响生态可持续的因素是分析的重点。因此,生态可持续的生态移民子系统主要是指生态移民工程中,通过实施迁出地生态恢复投资和迁入地生态发展投资,以解决迁出地的自然性环境问题和迁入地的发展性环境问题。在该系统中,重点考虑迁出地的水土治理投资、退耕还林(植树造林)、退牧还草等生态恢复措施,迁入地移民发展中的生态休闲产业和现代服务业,以动态反映生态移民工程中生态系统可持续的实现过程。

生态移民子系统的主要反馈回路有:

迁出地生态恢复投资→水土治理投资→迁出地的生态赤字→迁出地生态恢复投资;

迁出地生态恢复投资→植树造林投资→迁出地的生态赤字→迁出地生态恢复投资;

迁出地生态恢复投资→退耕还林投资→迁出地的生态赤字→迁出地生态恢复投资;

迁出地生态恢复投资→退牧还草投资→迁出地的生态赤字→迁出地生态恢复投资;

迁入地生态发展投资→移民产业生态化效率→第一产业所占比重→产业结构能耗系数→迁入地生态发展投资;

迁入地生态发展投资→移民产业生态化效率→第三产业所占比重→产业结构能耗系数→迁入地生态发展投资。

2.2.3 生态福利绩效子系统因果关系分析

生态可持续的生态福利绩效子系统是影响生态可持续水平的重要子系统,生态福利绩效是衡量自然消耗转化为福利水平的效率的重要指标,一方面,在生态环境的承载能力内实现较高的福利水平是可持续发展的目标[30];另一方面,生态移民具有扶贫和生态修复的双重目标,以生态福利绩效考核生态移民中的生态可持续发展,若生态福利绩效提升,表明生态移民用较少的自然消耗(较多的生态修复)实现了更高比例的福利水平提升,生态正朝着可持续发展的目标不断靠近。因此,在生态福利绩效子系统中,主要考虑了GDP、教育、预期寿命和生态足迹等因素。

生态福利绩效子系统的主要反馈回路有:

GDP→财政支出→生态移民环境保护投资→GDP漏出→GDP;

GDP→财政支出→社区医疗投入→死亡率降低比例→预期寿命→移民收入→财政收入→GDP;

GDP→财政支出→教育投入→移民平均受教育年限→移民可就业比例→移民收入→财政收入→GDP;

教育投入→移民平均受教育年限→平均受教育年限对环保的支持度→环保态度→人均生态足迹→迁入地生态发展投资→生态移民环境保护投资→GDP漏出→教育投入;

预期寿命→移民收入→财政收入→GDP漏出→社区医疗投入→预期寿命;

人均生态足迹→生态盈余→环境质量→生态移民环境保护投资→迁入地生态发展投资→人均生态足跡;

人均生态足迹→生态盈余→环境质量→生态移民环境保护投资→迁出地生态恢复投资→人均生态足迹;

综合生境破碎度子系统、生态移民子系统和生态福利绩效子系统的因果关系分析,构建出生态移民工程中生态可持续系统的因果关系模型。

3 系统动力学总流图模型构建

通过对生态移民工程中生态可持续系统的因果关系图的深入分析,根据各变量在系统中的不同作用,构建出生态移民工程中生态可持续系统的流图模型,如图2所示。

3.1 系统变量性质设置

在生态移民工程中生态可持续系统的流图中,状态变量包括森林面积等10个,速率变量包括森林面积增加量、森林面积减少量等17个,表函数为水土治理投资因子等17个,其他变量均为辅助变量,共74个,具体设置如下:

(1)生境破碎化子系统中,森林面积、草地面积、水土流失面积和耕地面积为状态变量;森林面积增加量、森林面积减少量、草地面积增加量、草地面积减少量、水土流失面积增加量、水土流失面积减少量、耕地面积增加量、耕地面积减少量为速率变量;水土治理投资因子、植树造林投资因子、退耕还林投资因子、退牧还草投资因子、人均生态承载能力、水土流失影响系数、森林面积影响系数、放牧因子、全国农牧民纯收入为表函数;其余为辅助变量。

(2)生态移民子系统中,迁出地生态恢复投资和迁入地生态发展投资为状态变量;生态恢复投资增加量、生态恢复投资减少量、生态发展投资增加量和生态发展投资减少量为速率变量;生态修复因子、生态因子、地区人口总数、人均生态承载能力为表函数;其余为辅助变量。本文设置的移民投资主要是针对生态治理的投资,包括两个方面:迁出地生态恢复投资和迁入地生态发展投资。移民选址和移民安置方式,主要取决于迁出地距离拟迁入地(生态盈余地区)的邻近指数和迁入地的资源禀赋条件,鉴于迁入地与迁出地之间距离的不易测量性,本文不对此展开讨论。

(3)生态福利绩效子系统中,GDP、预期寿命、教育和生态足迹为状态变量;GDP增加量、GDP减少量、预期寿命减少量、教育增加量、生态足迹减少量为速率变量;GDP增长速度、生态移民数量、教育因子、产业生态化因子为表函数;其余为辅助变量。

3.2 系统变量间参数确定

三江源地区,是长江、黄河和澜沧江三大河流的发源地,属于青海省南部范围,行政区域上包括四个藏族自治州的16个县和格尔木市的唐古拉山镇[31-32]。选取三江

源生态移民为研究对象,以对生态移民生态可持续进行模拟仿真。2005年《青海三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》的实行,标志着三江源地区正式开始移民安置迁移工作,考虑到生态移民前后生态状况变化的时间跨度性和相关数据获取的难度,选取2005—2013年作为仿真模拟的历史期间,2014—2020年为生态移民政策预测期间,仿真步长为1年。

生态移民生态可持续系统变量间的参数估计方法及变量间方程如下:

(1)资料查阅法。直接通过查阅既有文献、青海省统计年鉴、中国区域经济统计年鉴及相关的统计公报获取系统中一些状态变量数据,如森林面积、草地面积等历年数据。通过寻找替代变量,考核系统中的特殊变量,如生产方式主要考察经济发展与资源消耗的关系,用万元生产总能消耗(t标煤)、单位GDP二氧化硫排污强度(kg/万元)和工业固体废物综合利用率(%)来表示,数据来源为青海省年度环境统计公报。

(2)算术平均法。通过对既有数据进行初步的分析与处理,确定系统中一些变量,如老年人口比例,移民社区疾病发生率,森林覆盖率,砍伐成耕地比例等变量;通过考核三江源生态移民地区的环境相关数据,依据《生态环境状况评价技术规范(试行)》评价研究区域的环境质量指标[33];参照全国农牧民人均纯收入,定义三江源生态移民的移民贫困程度。在生境破碎指数的计算中,

结合人类发展指数(HDI)和生态足迹(EF),将生态福利绩效(EP)定义为:EP=HDI/EF[30]。以PPSD表示森林面积、草地面积、耕地面积和水土流失面积的标准差,αi为四种类型的地块面积,MPS为平均地块面积,则生境破碎指数(HFI)的计算公式为:

HFI=PPSDMPS,PPSD=∑4i=1(αi-MPS)23

(3)回归分析法。如系统中的砍伐因子,人为砍伐面积常量,二者与人为砍伐面积存在如下关系:移民医疗投入=财政支出×移民医疗投入因子+移民医疗投入常量,通过将移民医疗投入与财政支出进行回归,R2为0.861 5,移民医疗投入因子为0.096 5,移民医疗投入常量为5 351.32。对于难于估计的参数,采取可能值模拟测试的方法,直至模型行为无显著变化时,确定相应值为参数值[34]。

(4)灰色预测模型。根据仁善英的《三江源生态移民生产生活效益研究》和杜发春的《三江源生态移民研究》三江源地区生态移民研究成果,只能获取2005—2013年间的三江源地区生态移民部分数据(移民数量,移民收入等),而本系统的仿真年份是2005—2020年,因此缺失年间数据需要通过预测得到。根据邓聚龙的灰色系统预测理论,即从2005—2013年间的已知的数据中寻找其内在规律, 再通过建立灰色模型以预测未来数值,并将预测值输入生态移民生态可持续SD[35]。

通过综合运用以上方法,构建出生态移民生态可持续SD模型变量间的方程,主要方程如下:

(1)生态恢复投资增加量=生态移民环境保护投资×生态修复因子;

(2)迁出地生态恢复投资=INTEG(生态恢复投资增加量×0.322-迁出地的生态赤字×73.61+4 489.36,5 500);

(3)生态发展投资增加量=生态移民环境保护投资×(生态因子-生态修复因子);

迁入地生态发展投资=INTEG(生态发展投资增加量×0.777+产业结构能耗系数0.093+2.206, 5 300);

(4)生态移民环境保护投资=财政支出×0.315+36.89×DELAY3(生态盈余,1)-1 092.44;

(5)植树造林面积=迁出地生态恢复投资×植树造林投资因子;

(6)退耕还林面积=迁出地生态恢复投资×退耕还林投资因子;

(7)水土治理面积=迁出地生态恢复投资×水土治理投资因子;

(8)退牧还草面积=迁出地生态恢复投资×退牧还草投资因子;

(9)森林面积=INTEG(森林面积增加量-森林面积减少量,138.53);

(10)草地面积=INTEG(草地恢复面积-草地退化面积,399.989);

(11)水土流失面积=INTEG(水土流失面积增加量-水土流失治理面积,74.43);

(12)耕地面积=INTEG(耕地面积增加量-耕地面积减少量,11.16);

(13)迁出地生态赤字=生态移民数量×(人均生态承载能力-33.95+0.052×水土流失面积+0.058×草地面积+0.008 96×森林面积+0.260 3×耕地面积);

(14)GDP=INTEG(GDP增长,329 673);

(15)移民教育投入=INTEG(财政支出×教育因子,24 588);

(16)移民医疗投入=财政支出×0.096 5+5 351.32;

(17)预期寿命=INTEG(1 069.92×人口死亡率-65.613,66.03);

(18)移民平均受教育年限=移民教育投入×0.000 024 4+6.944;

(19)人口死亡率=社区医疗投入×(-8.51×10-9)+0.062 3;

(20)移民后人均收入=预期寿命×295.346+12 808.1×移民可就业比例-21 500.1;

(21)产业结构对环保的支持度=1-产业结构能耗系数;

(22)移民产业生态化效率=迁入地生态发展投资×产业生态化因子;

(23)移民产业蕴含工作岗位程度=移民产业生态化效率×0.208 9+0.581 7;

(24)平均受教育年限對环保的支持度=移民平均受教育年限/22;

(25)移民收入对环保的支持度=移民收入×0.000 117 8-0.353;

(26)移民环保态度=MIN(MIN(产业结构对环保的支持度,平均受教育年限对环保的支持度),移民收入对环保的支持度);

(27)产业结构能耗系数=2.495 5-第三产业所占比重×3.683-第一产业所占比重×5.91;

(28)生态足迹减少量=环保态度×生态足迹因子产业结构能耗系数;

(29)生态盈余=(人均生态承载能力-人均生态足迹)×地区人口总数。

3.3 模型有效性检验

通过建立生态可持续系统动力学总流图和确定系统变量间参数,生态移民工程中生态系统重建的SD模型已经基本构建起来。为了验证模型的有效性,对所构建的模型进行结构适合性检验和行为一致性检验,结合建模目的及三江源生态移民研究现有文献,认为生态移民生态可持续动力学系统指标设置和方程量纲反映了实际系统的结构和功能,可以反映三江源地区生态移民过程中生态系统现状,也可以用来预测生态系统发展的可持续性趋势。

4 系统仿真与政策模拟

本节将运用所构建的生态移民生态可持续SD模型进行系统仿真与政策模拟,以为生态移民工程实施中实现生态可持续提供决策依据。选取生境破碎度指数、生态移民环境保护投资、生态恢复因子和生态发展因子四个变量为政策变量,自然发展状况下,三江源地区生态移民生态系统可持续的仿真结果如表1所示。

由表1可以看出,生态福利绩效呈现上升趋势,且随着生态因子增长速度加快,生境破碎度明显下降。主要得益于仿真期间政府对三江源地区生态移民迁出地生态恢复和迁入地生态发展投资力度的加大。2005年,国务院批准了《青海三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》,投资75亿元以开展三江源地区生态保护与建设一期工程,该工程于2005—2013年实施,主要包括生态保护与建设项目、农牧民生产生活基础设施建设项目和支撑项目三大类[36]。

根据中国科学院地理科学与资源研究所对三江源地区一期工程生态成效开展了连续9年的科学监测与评估资料,结果显示三江源地区的生态保护和改善效果明显[37]。三江源生态保护和建设二期工程规划于2013年12月开始实施,治理范围从15.23万km2扩大至39.5万km2,旨在通过生态系统修复与生态工程建设的有机结合,以实现生态系统保护和建设。

随着对生态系统恢复和发展的治理,生境破碎度对生态系统可持续的制约作用减小,三江源地区居民人类发展指数逐步提升,从而提高了生态福利绩效。

4.1 不同政策方案设置

在对自然发展状况下生态移民生态可持续SD模型进行系统仿真的基础上,发现生态移民生态系统的可持续发展存在提升的潜力。生境破碎度指数直接影响生态移民生态系统的可持续性,而生态因子(即生态移民环境保护投资)通过生态恢复因子与生态发展因子(生态发展因子=生态因子-生态恢复因子)二者的分配比例,间接影响生态移民生态系统的可持续性,这些是实现生态系统重建与提高生态系统福利绩效的重要问题。本文通过调整生境破碎度指数、生态移民环境保护投资、生态恢复因子和生态发展因子四个变量的不同取值,以形成不同的政策模式,从而通过观察不同模式下生态移民生态可持续发展的运行情况,为生态移民生态系统重建提供决策依据。

生境破碎度指数与森林面积、草地面积、耕地面积和水土流失面积直接相关,受生态移民环境保护投资和生态恢复因子的影响,这些变量与生态发展因子共同影响生态福利绩效。通过改变这些政策变量参数的不同组合,可以进行生态系统可持续的政策方针。在这里,主要讨论以下六种政策方案,如表2所示。表中第一行为三江源地区生态移民生态系统的自然状态,政策模式1~4的设置假定生态移民环境保护投资在原有的基础上均增加50%,以此作为其他政策参数的调控基础,每个方案中针对迁出地的生态修复投资和迁入地的生态发展投资的侧重点不一样。在政策模式1中,假定生态修复因子和生态发展因子协调发展,增加比重均为25%。为了探讨生态移民生态福利绩效的提升过程中,是否应该平等对待迁出地的生态修复和迁入地的生态发展投资,分别调整二者的投资比例,以生态修复因子和生态发展因子增加比重为(30%,20%)、(20%,30%)和(10%和40%)为例,设置政策模式2、3和4。为了实现生境破碎指数最小化和生态福利绩效最大化,在政策模式5中,设置生境破碎指数为0.5的目标,迁出地生态修复投资和迁入地生态发展投资增加比例为(10%和40%);在政策模式6中,设置生态福利绩效为1的目标,迁出地生态修复投资和迁入地的生态发展投资比例为(10%和40%)。

4.2 不同方案的对比分析

自然状态和六种政策模式之下的生态福利绩效变化对比情况如图3所示。从七条仿真结果折线图可以看到,政策模式6的生态福利绩效效果最好,其次为政策模式5。由表2可知,这二种模式的生态修复因子占比小于生态发展因子,即生态移民迁出地的生态修复投资小于迁入地的生态发展投资。这表明通过改善生态移民迁入地的生态发展性问题可以显著提高生态移民生态福利绩效,而单纯性地增加生态移民环境保护投资,忽视生态福利绩效最大化或者生境破碎指数最小化的政策导向目标,会出现增加生态移民环境保护投资的效果反倒不如自然状态下生态移民效果的情况。

自然状态和六种政策模式之下的生境破碎指数对比情况如图4所示。从七条仿真结果折线图可以看到,政策模式5的生境破碎指数运行效果最好,在2010年以前政策模式6为次优政策选择,2010年以后政策模式4为次优政策选择,体现了随着三江源地区移民规模的扩大,生态移民的生活安置、就业和生产发展等经济活动强度与生境破碎指数之间的矛盾凸显。由表2可知,政策模式4、5和6的生态修复因子占比小于生态发展因子的同时,分别具备生态移民环境保护投资向迁入地生态保护倾斜、以生境破碎指数最小化和生态福利绩效最大化为目标导向的特点,实现了生境破碎指数改善的最佳运行效果,即当生态移民环境保护投资有限的时候,只要协调迁出地和迁入地的生态投资,充分利用既有资源和资金条件,是可以实现生态移民生态系统可持续发展的。

对于政策模式1~4,虽然这几种模式并没有实现生态福利绩效最佳,但是相比于自然状态,这几种模式均对生境破碎指数有所改善,主要原因在于生态移民环境保护的稳步增加。而在这三种政策模式中,政策模式4的运行效果最好,原因在于生态移民环境保护不变的情况下,迁出地的生态修复投资占比最小。

综合对比自然状态和六种政策模式的生态福利绩效和生境破碎指数仿真结果,政策模式5为最优选择。即只注重提高生态移民环境保护投资,而忽视迁出地的生态修复投资和迁入地的生态发展投资比重分配,并不能有效提高生态移民的生态福利绩效;同样,只调整迁出地的生态修复投资和迁入地的生态发展投资比重,而不注重生态投资的运作效率,也会影响生境破碎指数的改善。因此,为了实现生态移民生态系统的可持续发展,不仅要提高生态移民环境保护投资,协调生态移民迁出地和迁入地的投资分配比重,而且还要提高生态投资的运作效率,即实現生境破碎指数最小化的运作模式是促使生态移民生态可持续发展的最佳政策实施模式。

5 结论和建议

生态移民的过程,是迁出地的自然生态环境问题和迁入地的发展性生态环境问题与“人”的因素交织在一起的过程,为了实现生态移民涉及区域生态系统的重建与可持续发展,本文构建了生态移民生态可持续发展系统动力学模型,并辅以三江源地区的自然资源和生态投资等数据进行了系统仿真和相关政策模拟,得出如下结论:

第一,生态移民生态可持续发展与生境破碎指数和生态福利绩效密切相关,生境破碎指数与生态移民环境投资密切相关。三江源生态移民的实现过程,伴随着生态移民生产生活条件的改善,实现了生态环境保护的斐然成绩,截止2015年实现生态移民受益人口约达234 771人,农牧民人均纯收入年均增长10%以上,同时实现了草地均产量、森林新增覆盖面积等五个增加。在建立生态移民可持续发展系统仿真时,发现生态移民环境保护投资影响迁出地的生态修复投资,并通过构造植树造林投资因子、退耕还林投资因子、水土治理投资因子和退牧还草投资因子描述了生态脆弱与贫困的恶性循环关系影响的同时,也在影响着生境破碎指数。

第二,生态移民环境保护投资的增加有助于降低生境破碎指数和提高生态福利绩效,尤其是对迁入地的生态发展投资比重大于对迁出地的生态修复投资时。根据生态移民生态可持续系统仿真结果可知,在六种政策模式中,生态移民环境保护投资均有所增加,政策模式5和6的生态福利绩效相比三江源自然状态的生态移民效果均有所改善。政策模式1~5的生境破碎指数仿真模拟结果优于自然状态,原因在于生态移民环境保护投资一定时,迁入地的生态发展投资比重高于对迁出地的生态修复投资。

第三,生态移民生态可持续发展应以生境破碎指数最小化为目标,并注重生态移民环境保护投资资金的分配比重和运作效率。在六种政策模式中,政策模式5运行实现的生境破碎指数最低和生态福利绩效最高,即运行效果最佳。自然状态下,三江源地区生态移民过程中的生境破碎指数为0.927 7、生态福利绩效为0.592 6,在政策模式5之下,仿真期间所实现的生境破碎指数平均值为0.5,生态福利绩效的平均值为1.187 5。雖然政策模式2~6的生境破碎指数和生态福利绩效仿真模拟结果有所改善,但是政策模式5和6以生境破碎指数最小化和生态福利绩效最大化为导向的运行结果远优于政策模式3和4,并且政策模式5的运行效果最佳,说明了生态移民生态可持续发展不但依赖于对迁出地和迁入地的生态环境保护投资的增加,更依赖于迁出地和迁入地的生态投资资金分配比重以及投资资金运作效率。

基于上述结论,为实现三江源地区生态移民生态系统的可持续发展与重建,本文提出以下政策建议:一是增加三江源地区生态移民环境保护投资力度,保证迁出地生态修复与迁入地生态发展的资金供给,实现移民迁出地的生态修复问题,并解决移民迁入地的生态发展问题。二是严格监测评估生态移民迁出地和迁入地的生态投资比例,适当地降低移民迁出地区的生态修复投资,提高移民迁入地的生态发展投资。由于生态移民改变了人们利用生态系统服务的位置或变换了生态系统服务供给的地点,因此,应协调好移民迁出地和迁入地的生态投资比重,并通过提高迁出地的森林面积、草地面积等来降低生境破碎指数,通过提高迁入地的GDP、发展教育和医疗、降低生态足迹等来提高生态福利绩效。三是提高生态移民环境保护投资运作效率,促进生态移民生态系统可持续发展。研究发现,在含自然状态的7中政策模式中,政策模式5的运作效果最好。以生境破碎指数最小化为目标,政策5在实现生境破碎指数最小化的同时,也实现了生态福利绩效的最大化。然而,处于自然状态的三江源地区的生态移民工作,还未实现生境破碎指数的最小化和生态福利绩效的最大化。因此,本文建议未来三江源地区生态移民工作应该审视生态移民迁出地生态修复投资与迁入地生态发展投资的辩证关系,以及生态移民环境保护投资的运作效率问题,将生境破碎指数最小化和生态福利绩效最大化目标导向纳入生态移民生态系统重建与可持续发展战略中。

(编辑:王爱萍)

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Key words system dynamics; habitat fragmentation; ecological migration project; ecological welfare performance

作者:钟水映 冯英杰

第四篇:从系统科学原理构建农村金融生态系统

[摘 要] 构建和谐农村金融生态,对推进我国农村金融改革和建设社会主义新农村具有重要的意义。本文分析了农村金融生 态的现状,用系统科学的理论分析农村金融生态问题。构建和谐农村金融,最为重要的是要有促使“和谐农村金融”系 统运行的各种农村金融机制。

[关键词] 农村金融生态;农村金融体系;反馈系统

[

[作者简介] 张伟成,广东省河源广播电视大学讲师,研究方向为系统科学与经济学;(广东 河源 517000)

肖连斌,农行江西省分行经济师,律师,研究方向为金融法律与合规管理。(江西 南昌 330008)

一、引言

生态系统是指在一定时间和空间范围内,生物与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个彼此关联、相互作用并且有自动调节的统一整体。金融生态是一个综合、整体的概念,它不仅包括金融生态各组成部分之间的互相关系,还包括影响金融生态的经济因素和社会因素。金融生态主要是组成生态系统的各部分之间的互相关系,农村金融生态是农村金融业运行的外部环境,主要包括与农村金融业产生与发展具有互动关系的农村经济环境、农村法制环境、农村信用环境、农村文化环境、农村市场环境和农村制度环境。农村金融生态系统是指在为农村经济发展提供资金融通及其他金融服务的过程,各类金融组织的内部结构、互相关系及与农村经济系统中其他要素之间的互相作用共同构成的有机整体。

党的十七大报告指出:深化农村综合改革,推进农村金融体制改革和创新,改革集体林权制度。坚持农村基本经营制度,健全土地承包经营权流转市场,有条件的地方可以发展多种形式的适度规模。因此农村金融体制改革是一项涉及广泛的系统工程,营造良好的农村金融生态环境需要系统地推进,政府、金融机构、司法部门、村委会、乡村合作组织、农村企业和农户等相互配合,包括健全农村金融组织体系,发展农业保险,大宗农产品期货,建立农村存款保险机制,采取法律、制度创新、政策扶持和综合治理等各项措施,促进农村经济与金融良性互动发展,进而更好地推动新农村建设。

二、当前我国农村金融生态的现状

由于“三农”问题的长期存在,与城市区域相比,农村金融生态状况较差,问题较多。因此研究农村金融生态问题,尽快改善农村金融生态状况,对推进我国农村金融改革和建设社会主义新农村具有重大意义。我国的农村金融成为整个金融体系的瓶颈和短板,这个瓶颈和短板使农村金融难以满足农村经济多层次发展的需要,也难以满足农村金融服务多样化的需求。

从资金的供给主体看,供给主体数量减少,农村金融供给渠道狭窄、金融服务品种匮乏的问题比较突出。目前,农村金融市场的供给主体主要为中国农业银行、农业发展银行、农村信用社、邮政储蓄银行。农业银行确立“面向三农,商业运作”的市场定位,其服务“三农”和县域的力度逐步加大。农业发展银行作为政策性银行,其在农村的业务范围主要为粮棉油收购等政策性业务。农村信用合作社,正在改革中艰难前行,但长期以来功能定位不明、产权不清、机构规模偏小、抗风险能力差等因素制约了其支农信贷功能的发挥。刚刚组建成立的邮政储蓄银行,目前主要以吸收存款为主,小额贷款处于试办阶段。从资金的需求主体看,主要是農户、农村企业以及农村基层组织。信贷需求主体是多层次的,例如农户可以分为贫困农户、普通农户、产业化经营农户;农村企业有小型企业、规模企业和龙头企业。大多数信贷需求主体不能提供有效抵押物,很难获得抵押贷款,金融生态主体信贷功能弱化。主体各层次需求的方式和特征都有很大的差异,农户是农村金融最基本的需求主体,但由于其提供担保抵押物的局限性,很难从正规金融中获得信贷支持。农村基层组织具有农村基础设施建设和提供公共服务产品的金融需求,对融资的需求具有总量大、时间跨度长和明显的政策性金融及主要追求社会效益的特征,难以获得商业性金融的支持。

农村金融生态链中适用的金融产品供给不足,农村金融服务缺位,主要表现为农村金融服务体系不健全。中国农村地域广阔,自然环境、资源条件、市场经济渗透程度差别很大,农村经济基础薄弱,致使农村经济发展呈现出明显的地域性、不平衡性和多层性。同时由于农业本身的弱质性,交易成本高,金融机构经营上的高风险、市场竞争不足,在大部分乡村只有邮政储蓄机构和农村信用社。因此在乡村政策性金融、商业性金融支农作用减弱,农村金融产品供给单一化,作为农村金融主体的农村信用合作社“小马”难拉“三农大车”。生产性贷款多,消费性贷款少,短期贷款较多,中长期贷款基本没有;市场不完整、金融品种单一,基本只有农村货币市场,资本市场、保险市场极少。长期以来,偏向城市的金融政策形成了城乡分隔的“二元金融”结构,这在客观上制约着金融机构对农村提供金融服务。目前,我国对农业投入规模较低,在许多需要金融配套的环节比较薄弱,限制了金融配套资金的投入。此外,由于农民受教育机会较少,文化素质不高,一定程度影响农村社会信用,社会信用文化缺失,农村企业和农户的诚信意识、金融风险意识比较薄弱,信用户、信用村、信用镇远未形成。农村社会征信系统建设和征信业发展缓慢,缺乏一个统一的企业和个人信用信息数据库,金融企业难以获取客户的真实信用状况并作出准确的信贷决策。在部分农村地区,逃债、躲债和赖债的现象还比较严重,但失信惩罚机制尚未有效建立,缺乏对债务人违约的制约,致使农村金融机构面临的信用风险、操作风险比较突出。

我国现行农村金融组织体系整体上不能满足“三农”的要求。由于农村产业风险的特殊性,对金融市场的健全发展以及农村金融组织的创新均产生了负面影响,因此发展具有适应性的农村银行是弥补“三农“资金匮乏的途径之一。从我国农村的现实情况看,农村金融生态系统在面对农村经济发展所形成的强大而多元化的农村金融需求时,并不能提供相应的农村金融服务,农村金融需求多样化与农村金融供给单一性的矛盾比较突出,农村金融生态系统与农村经济发展不适应。

近年,随着新农村建设的推进,农村金融服务从理论到实践上提到了一个前所未有的高度,农村金融体系建设将取得新的进展,国家对农村金融服务的鼓励、支持力度将进一步加大。从金融政策看,随着金融改革开放的深入,国家鼓励银行加快金融创新,逐步放松多年来的制度抑制,其中一些政策惠及到农村金融领域。包括:放松利率管制,取消存款利率下限和贷款利率上限;放松监管限制,允许成立以民间资本为主的商业信贷组织和小额信贷组织。2006年12月,银监会发布了《关于调整放宽农村地区银行业金融机构准入政策更好支持社会主义新农村建设的若干意见》,放开农村金融准入门槛。国家制定了关于支持和鼓励个体私营等非公有制经济发展的若干意见,银监局出台了银行开展小企业贷款业务指导意见;鼓励试点建立政策性农业保险机构,作为商业保险机构的补充;全国个人征信系统的联网运行,使社会信用环境日趋优化。这些政策措施将有利于农村金融生态的改善。

三、系统科学的系统论

系统科学把系统作为研究对象,系统论认为,系统是一个由一系列要素或子系统构成的相互联系、相互影响、相互作用的体系。作为一个整体,系统是有序的和有目标的。系统依其不同的结构实现其一定的功能,而系统的特定功能的实现要具备一定的结构。因此,若要调整系统的结构,就有可能会改变系统的功能;而要改变系统的功能,就必须改变系统的结构。系统论的核心思想就是系统的整体功能大于各部分功能之和。系统科学作为现代科学技术体系中的一个大部门,是一门综合的、横断的新兴科学技术,一般公认以Von Bertalanffy提出一般系统论GST( generalsystem theory)概念为标志,20世纪40年代到60年代出现了系统论(systematology)、运筹学(operational research)、控制论(cybernetics)、信息论(informatics)等早期的系统科学理论;同期出现的系统工程、系统分析、管理科学则是系统科学的工程应用,70年代到80年代的发展主要是系统科学组织理论的建立,包括耗散结构理论(dissipative structure theory),协同学(synergetics)、超循环理论(hypercycle theory)、突变论(catastrophe theory)、混沌论(chaos)、分形学(fractal);80年代以后非线性科学和复杂性研究的兴起大大地推动了系统科学的前进步伐,包括复杂适应系统CAS (complex adaptive system)、遗传算法(genetic algorithm)、神经网络(neural net-work)。在结合了经济学与管理学的交叉学科研究处于不断向前推行的浪潮中,系统科学自身也得到了充实,其应用潜力得到进一步的发掘。

从不同学科领域表现出同构性和同型性的事实出发,Bertalanffy得到结论:“存在着适用于一般化的系统或者它们的子类的模型、原理及定律,这些模型、原理和定律与系统的特殊类别、组成元素的性质以及元素之间的关系或‘力’的性质无关。寻找一种不是关于或多或少特殊类型的系统的理论,而是一般地适用于系统的普遍原理,看来是合理的。”GST的任务“乃是确立适用于系统的一般原则”,它从有关生物和人的问题出发,不能沿用讨论无机界问题常用的机械论分析方法。因为现实是一个有组织的由实体构成的递阶秩序,在许多层次的叠加中从物理、化学系统引向生物、社会系统,因此不能把分割的部分的行为拼加成整体,必须考虑各个子系统和整个系统之间的关系才能了解各部分的行为和整体。

若干要素按照某种方式相互联系而形成一个系统,就会产生出它的组分和组分的总合所没有的新性质,叫做系统质或整体质。整体具有不同于各个要素的系统质或新功能,这就是系统的整体突现原理。整体突现性是系统思想的核心和灵魂,是系统科学的理论基石。所谓用系统的思想分析问题,中心之点就是考察系统的整体突现性。系统的整体突现性可用公式来表示如下:W≠∑PI(这里又分为两种。)

(1)整体大于部分之和。W>∑PI俗话“三个臭皮匠,赛过一个诸葛亮”就是这种情况。

(2)整体小于部分之和。W<∑PI俗话说“三个和尚没水吃”,说的就是这种情况。

一般系统论则试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义,通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。系统论认为,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则,表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,具有科学方法论的含义,这正是系统论这门科学的特点。

四、系统科学理论与农村金融生态结合

系统科学的中心概念是系统,福瑞斯特在《系统原理》一书中说:“系统是为了一个共同的目的而一起运行的各部分的组合”。从系统的一般定义出发,引出描述有组织整体(即系统)特有概念,如总体、整体性、有序性、动态性、开放性、方向性、目的性、等终极性(果决性)、演化、渐进机构化、中心化、渐进分异化、主导部分、生长、竞争等等。从结构角度来看,农村金融生态系统是由农村金融生态主体子系统与农村金融生态环境子系统构成的,农村金融组织体系、农村金融产品和服务体系及农村金融市场体系共同构成农村金融生态系统的主体子系统,农村金融生态环境依赖于宏观经济环境、地区经济发展,以及微观层面的金融环境。我国农村金融生态环境遵循金融生态环境的一般规律,则由法律、制度、文化、道德以及監管体系和征信、担保体系构成的。从功能角度来看,农村金融组织体系是该系统中金融产品和服务的供给者。在新农村建设过程中资金短缺是制约农村经济发展的重要因素,因此,农村金融组织体系具有非常重要的地位。所以,研究农村金融生态问题,尽快改善农村金融生态状况,对推进我国农村金融改革具有重大意义。

改革开放以前国内农村金融体系有极具稳定的特点,其结果导致金融生态缺乏应有的活力。以后,随着国内农村发生了一系列的变化,农村金融系统也发生一定的变化,为了适应这种经济体制的变迁,保持农村金融系统稳定且持续的发展,农村金融领域进行了一系列的改革,这种改革我们在两个领域同时推进。一个是金融监管的改进,将正规金融和非正规金融都纳入金融监管范畴,另外一个领域非正规金融的创新。因为完全稳定的系统会失去变化、发展、创新的可能,而现实系统又不可避免地要受到来自自身、外部环境、甚至其他各种因素的扰动,象农村金融系统内部的矛盾、摩擦、冲突、风险,人、财、物的平衡协调,人与自然的有效空间的合理分配,人与农村金融的道德、规范、价值的沟通均会影响包括农村金融改革问题、农村金融创新问题、农村金融监管问题、农村金融政策问题等农村金融问题。通过上述分析,笔者认为和谐农村金融的稳定机制应是适度的稳定,既不会使整个农村金融进入失控,无约束的混乱状态,又要能在矛盾、冲突发生时,通过相关的政策、法律、经济、行政等手段进行协调、沟通后保持良性状态。

系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分相结合的具有特定功能的有机整体。系统必须遵循反馈原理的,同样农村金融生态系统也存在一个反馈现象,任何系统只有通过反馈,才能实现有效的控制,从而达到目的,因此构建农村金融生态系统必须注意前馈信息的收集以及使用后反馈评价信息的收集,我国当前的农村金融生态体系风险防范缺乏系统科学的管理,农村金融体系组织结构的三大体系包括执行系统、决策系统和监督反馈系统是保障农村金融风险控制有效实施手段。健全完善的农村金融监督反馈系统是农村金融生态系统平衡的基本结构要求。任何系统只有开放、有涨落、远离平衡态,才能走向有序,所谓有序是信息量走向增加,即熵走向减少,组织化程度走向增加,即混乱走向减少。结合我国农村的实际情况,由政府主导通过各种方式获取大量的信息,建立信用信息库以及农村金融机构间的信息共享和协调平台,建立符合我国农村特色的社会信用体系和档案制度,实行信用风险防范和信息披露制度,建立守信激励和失信惩罚机制,降低金融机构征信成本。

同时,系统只有通过互相联系形成整体结构才能发挥整体功能,建立有序的、开放的、多层次的、多主体的农村金融生态系统。农村金融生态系统无疑从其存在的社会环境中交换信息、物质和能量,同样农村金融生态系统显然是一个开放系统,其开放性包括内源开放和外延开放,内源开放是指农村金融与所在社会环境不断进行信息、物质和能量交换,不与环境交换物质、信息以及能量,此系统就不会长大,否则该系统就会崩溃。外延的开放是农村金融生态系统的边界逐步扩大向区域外开放。随着交通、运输、通讯技术的发展,特别是新农村建设的发展,以前孤立的农村金融生态子系统,越来越联结到一起,形成更大范围的有机整体。同样,农村金融生态是金融生态的一个子系统,当前失衡的农村金融生态系统严重阻碍我国金融经济的发展,因此必须探索符合我国农村经济发展所需的农村金融生态系统。

五、利用系统功能原理构建和谐农村金融

功能(function)是刻划系统行为、特别是系统与环境关系的重要概念,系统的任何行为都会对环境产生影响。系统行为所引起的、有利于环境中某些事物乃至整个环境存续与发展的作用,称为系统的功能。被作用的外部事物,称为系统的功能对象。功能是系统行为对其功能对象生存发展所作的贡献。凡系统都具有功能。系统的功能视角下和谐农村金融系统的重构,可以提高整个农村金融生态系统的运行效率。从宏观方面上讲,就必须对农村正规金融进行制度创新与管理再造,对农村非正规(民间)金融进行政策引导和行为规范,给农村金融生态系统带来适应性、效率性、稳定性和政策性方面的系统功能特征。

和谐社会的构建,“三农问题”是重中之重,而作为经济核心的金融,对农村经济的增长起着举足轻重的作用,在建设社会主义新农村中,农村金融组织系统起着至关重要的作用。农村金融生态系统注重人们之间的互动和参与,改变单个农民行为方式,以增强农村的凝聚力和组织性,发挥人们互助性和利他性,进一步提升人们的自主创新和合作创新意识。我们需要建设一个以政府引导、市场推动、农民自主创新“一体多元”的中国特色和谐农村金融生态体系。

如何实现和谐农村金融,最为重要的是要有促使“和谐农村金融”系统运行的各种农村金融机制。这些农村金融机制综合作用,自发地搜寻、发现影响农村金融和谐的因素,并发挥调节、矫治的作用。整合农村金融各部分及各种力量,使农村金融结构获得相对平衡,促进农村金融在良性的状态下正常运行,共同通过协同效应产生秩序。“和谐农村金融”的组织过程将通过各种农村金融协调管理机制来达成,包括开放的农村金融机制、有效的调控机制、统一的整合机制、完善的稳定机制、发展的创新机制等内容。各种农村金融机制的协调、合作,使农村金融系统自发形成自我约束、调节功能。从农村金融生态系统的功能产生来看,它内生于农业分工和农村金融交易的产生和发展,这一点可以从农产品交易、生产要素交易和农村金融市场约束下经济增长的要求及相应的交易制度变革中看出金融功能的演进过程。从农村金融机构自身经营管理、金融业务出发,从制度层面和培育市场主体、培育金融机构的“自身能力”角度解析不足。比如我们现在的管理,仍带有一种父爱主义、保护主义的特征,没有真正把它推向市场,不是从培育他的自身的市场能力角度出发的,要靠自身的两条腿在市场上去登的;农村金融体系构成要素中过多强调银行金融机构体系;非正规金融,忽视其存在合理性、无明确的非正规金融政策。

系统的功能视角下农村金融生态体系重构,需要理顺中央、地方政府、农村金融机构以及农户之间的金融关系,健全管理制度,基本满足农村金融机构的投资需要与农户的融资需要,最大限度地降低农村金融的整体风险。

六、展望

在农村金融生态系统中,没有一种单一的机构能满足农户、农村企业以及农村基层政府各种形式的金融需求,农村金融生态系统是由不同的金融组织所组成的一个有机的组织系统,这一生态系统是农村金融组织通过内在的多维联系构成的复杂有机体。面对新形势新任务,我们应该加大对农村金融生态的重视,进一步放松农村金融市场准入,构建多样化金融机构。在加入WTO以后的中国农村金融市场化、国际化进程中,有必要进一步放宽农村金融业和农村金融市场的限制,消除农村金融市场的进入壁垒,在可能的范围内允许和扶持其他形式的金融组织发展,实现农村金融机构的多元化。深化农村金融改革创新。金融机构始终是农村金融生态的建设者和支持者。在优化农村金融生态过程中,改革创新是增强金融服务功能,强化金融支农能力的必然之路。随着我国农村经济产业化的形成,农村经济商品化、市场化、货币化、金融化程度的进一步提高,必然对农村金融产生强烈的需求,要求打破原有农村金融生态均衡状态,寻求新的利益均衡机制。我们有必要进一步变革我国农村金融生态,逐步解决农村金融缺口问题,改变当前农村经济落后的面貌,使得新的制度促进我国农村金融生态的共同發展。

从系统科学角度看,构建一个理想和谐的农村金融生态圈,必然是一个充满生机活力,各子系统联系紧密、和谐共存、协作整合、良性互动、高效运作的系统,为此,必须共同推进农村金融改革,积极探索新的农村金融组织和金融产品,健全农村金融体系,改进农村金融服务,不断改善农村金融生态。

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[责任编辑:杨承恩]

作者:张伟成 肖连斌

第五篇:模拟制作生态瓶构建生态系统模型

摘 要:模型方法是一种重要的科学方法,也是一种重要的生物学学习方法,现结合教学实践探讨通过模拟制作生态瓶构建生态系统模型在生物学教学中的应用。

关键词:生态瓶;模拟制作;生态系统;模型

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.05.075

一、生态瓶在生物教学中的地位和作用

生态瓶,是“将植物、能以植物为食的动物和其他非生物物质放入一个透明容器中,然后密封,形成的一个人工模拟的微型生态系统”。在生物学教学中通常模拟的是微型池塘生态系统。

初中、高中的生物课程中都有涉及生态瓶制作的内容。因为生态瓶直观生动,可以为生态系统有关内容的教学创设情境,学生在合作完成生态瓶的设计、评价、修正、完善、制作、观察的过程中学习生态系统有关内容。

通过设计并制作生态瓶,学生更容易理解生态系统的结构;通过观察生态瓶,学生初步学会观察生态系统的稳定性,加深对自然界生态平衡的认识和理解。通过生态瓶的设计制作和观察还可以培养学生的合作意识、探究意识、动手能力、分析问题解决问题的能力、表达与交流的能力,因此生态瓶是生物学教学的重要内容。

二、生态瓶制作在生物教学中遇到的问题及对策

(一)生态瓶的制作步骤与注意事项

1.在洗净的瓶中放入少量淤泥,將淤泥平铺在瓶底。

2.将洗净的沙子放入瓶中摊平,厚度约为1cm。

3.将新鲜的河水沿瓶壁缓缓加入,加入量为瓶容积的左右。注意:新鲜河水也可用放置24h左右的自来水代替,加水时动作要缓慢,不要将淤泥冲出,以免水质变混。

4.放入一些新鲜水草。若是有根水生植物,可用长镊子将植物的根插入沙子中。

5.放入2-3条小鱼和几个螺蛳,等瓶中生物都成活时将瓶口密封,贴上标签,注明制作者姓名及日期,生态瓶制作完成。注意:瓶中的生物要有很强的生活力,不要用金鱼,因为金鱼对新环境适应能力很差。

6.将制成的生态瓶放在较强的散射光下,不要移动生态瓶。注意:应避免阳光直射,以免瓶内温度过高,影响瓶中生物的存活。

(二)生态瓶的制作在生物教学中遇到的问题及对策

1.生态瓶的设计与制作与观察需要的时间长

由于生态瓶的设计与制作需要较长时间,在生物课堂教学中要完成生态瓶的制作难度较大。而且学生观察稳定性所需时间,因制作的质量不同而不同,需要历时几天到几周甚至更长时间。所以中学生物教学中往往以活动的形式安排学生课外完成生态瓶的制作及稳定性观察。

2.学生课堂分组实验材料成本高

制作生态瓶所需的实验材料小鱼因为需要保持其强生活力,如果要进行学生分组实验在实际教学中要做大量的准备工作,经济成本较高。

3.学生课外完制作的生态瓶稳定性较低

对多数学生而言,课外制作生态瓶上手容易但很难保证生态瓶的质量,制作的生态瓶稳定性低,维持的时间太短。不少学生做的生态瓶中的小鱼第二天就死了,这样不仅容易影响学生的积极性,且不能充分发挥生态瓶在教学中的作用。

三、模拟制作生态瓶构建生态系统模型

教师将生态瓶的制作活动变成课堂上模拟制作生态瓶构建生态系统模型,既可以为生态系统的教学创设情境,又降低了制作的难度。课堂上模拟制作生态瓶可以培养学生建模思想和建模能力。有了课堂上模拟制作生态瓶的经验,学生课外再制作生态瓶可以显著提高学生的参与度以及制作的生态瓶的质量。

(一)材料准备

1.容器的选择与处理

可选择开口较大的带盖玻璃瓶,如罐头瓶、饮料瓶等,也可以使用塑料瓶,如矿泉水瓶。容器不宜太大,以500ml左右为宜。矿泉水瓶材料易得,方便携带,也宜作为生态瓶模拟制作的容器。由于矿泉水瓶瓶口较小,不易操作,需先将矿泉水瓶减去上面约部分,待生态瓶制作完成再将剪下的部分用透明胶密封回原状。

2.模拟材料:用塑料仿真水草、小鱼、螺蛳模拟活的水草、小鱼、螺蛳

3.其他材料:自来水、小石子、沙子

(二)生态瓶的模拟制作

模拟制作的步骤与本文上述生态瓶制作步骤基本相同,因为不需要考虑放入生态瓶的水草、小鱼、螺蛳的存活情况,大大降低了实验难度。只需先将沙子放入瓶中,倒入适量水,然后依次放入塑料仿真水草、小鱼、螺蛳,最后将瓶口密封,贴上标签。

(三)学生模拟成果展示

四、反思与感悟

模拟生态瓶的制作不仅所需时间短,而且材料易得、成本低、可重复利用,有利于在课堂中开展学生活动,利于为生态系统有关内容学习提供情境。由于模拟制作降低了制作的难度,学生学习兴趣浓厚,参与度高。有了模拟制作的成功体验后,学生制作生态瓶的质量普遍提高,而不是应付完成,流于形式,利于发挥生态瓶的制作活动的教学效益。为了弥补模拟制作的不足,在教学中,可把真实制作的生态瓶与学生模拟制作的生态瓶一起展示,引导学生分析模拟制作与真实制作的不同点,让学生明确真实生态瓶制作成功的关键是保证瓶内生物的生活力。

模型方法是一种重要的科学方法,也是一种重要的学习方法。在教学中积极应用模型方法,可以提高学习兴趣,培养学生合作意识、探究意识、动手能力、分析问题解决问题的能力。生物教师在教学活动中应尽可能多的为学生提供动手实践的机会,实践活动要面向全体学生、符合学生实际,这样实践活动才能发挥最大的教学效益,而不是流于形式,走过场。

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作者:夏丽珍

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