理论教育 农业生态系统服务功能的空间流转特性

农业生态系统服务功能的空间流转特性

时间:2023-05-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:③农业生态系统能量转换传递不可逆状态可以用“熵”来量度。因为农业生态系统能量传递规律与熵增原理是一致的。综上所述,农业生态系统在能量、物质循环和信息传递上,都具有空间转移的特点。表5-1是生态系统服务功能流转特征表。

农业生态系统服务功能的空间流转特性

任何一个具有特定结构的农业生态系统在其外部环境的作用和联系过程中,都会发生能量流、物质流和信息流的相互变动和运动,这就是农业生态系统的空间流转性,即农业生态系统的能量流、物质流和信息流可能会通过一定途径和媒介在空间上发生位移,转到系统之外,在具备适当条件的外部地区产生相应的功能。

(一)农业生态系统能量流转

农业生态系统能量流,是指各种形态的能量在农业生态系统内部及系统间的流动状况及其动态传递。自然界中的能量只能从一种形式转化为另一种形式,它既不能被消灭,也不能凭空产生。在能量转化过程中,能量的总和是恒定的,即能量守恒。在封闭系统中能量的传递是从高势能向低势能转变,由有序向无序分布;能量的传递是单向的、不可逆的,能量在传递和转化过程中,不仅需要消耗一部分自由能,且总会有一部分“废弃物”逸散到环境之中。因此,农业生态系统能量流便具有如下特征。①农业生态系统能量流动是单向的。农业生态系统食物链各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果;农业生态系统各营养级的能量总是趋向于以细胞呼吸产生热能而散失掉,这些能量是无法再利用的。②农业生态系统能量在流动中是逐级递减的。农业生态系统各营养级的生物都会因呼吸作用而消耗掉相当大一部分能量;农业生态系统各营养级的生物中总有一部分生物未被下一营养级生物利用;还有少部分能量随着残枝、败叶或遗体等直接传给了分解者。③农业生态系统能量转换传递不可逆状态可以用“熵”来量度。因为农业生态系统能量传递规律与熵增原理是一致的。“熵”表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。

(二)农业生态系统物质循环

参与农业生态系统物质循环的物质,主要是组成农业生态系统的基本元素,而不是由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。农业生态系统物质循环的具体形式是组成农业生态系统的基本元素在农作物与无机环境之间运动,其中,伴随着复杂的物质变化和能量转化,并不是单纯的物质移动。农业生态系统的物质循环离不开能量的驱动。在农业生态系统物质循环过程中,各种物质遵循物质不灭定律,在绿色动植物(如农作物)与环境系统内进行循环、转移。物质循环可以用流通量、周转率和周转时间等概念描述。

农业生态系统中的物质循环的特点如下。①流动范围广。农业生态系统物质循环所涉及的范围是整个农业生态系统,因此,流动面广,较复杂。②反复利用,循环流动。农业生态系统物质循环不像农业生态系统能量流动那样逐级递减、单向流动,而是在绿色农作物与无机环境之间反复利用、循环流动。(www.daowen.com)

(三)农业生态系统信息传递

农业生态系统中的信息,是指在农业生态系统内部和系统之间进行的物质流、能量流及其相互变换时的一种基本属性。农业生态系统中各种物质之间就是通过信息的互相作用,即信息传递进行一切活动的。在农业生态系统中,种群和种群之间、种群内部个体之间,甚至农作物和环境之间都有信息传递。信息传递的方式是多种多样的,其作用与物质流、能量流一样,把农业生态系统各组分联系成一个整体,并且有调节系统稳定性的作用。农业生态系统信息传递是双向的,正是由于这种双向的信息流,农业生态系统才产生了自我调节机制。

综上所述,农业生态系统在能量、物质循环和信息传递上,都具有空间转移的特点。生态资本具有两种特性,即资源的特性和生态的特性(如森林,除了是一种生物资源外,它的存在还影响着周围的气候和其下游水流的质量),因此,生态资本投资生态效应的确认通常远远超过了地理属性的范围。表5-1是生态系统服务功能流转特征表。

表5-1 生态系统服务功能流转特征表

资料来源:李双成,郑度,张镱锂.环境与生态系统资本价值评估的区域范式[J].地理科学,2002(3):270-275.

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