第四节 生态系统与经济系统的关系
生态经济学的研究对象是完整的生态系统和完整的经济系统，而不是臆想出来的生态经济复合系统，更不是两个系统的相交部分。强调生态经济学的研究对象是完整的生态系统和完整的经济系统的理由是：生态系统的运行服从于生态规律，经济系统的运行服从于经济规律，而并不存在能对所谓的生态经济复合系统起作用的生态经济规律。
生态经济学研究经济系统和生态系统这两个系统相互映射的关系。这里强调映射关系，是因为将它们的关系定义为映射关系，要比将它们定义为相交关系或对偶关系更为准确。
生态系统的量级基本上是恒定的，而经济系统的量级会发生很大的变化。最初，经济系统的量级极小，经济系统与生态系统相比根本不在一个数量级上。随着经济的发展，经济系统与生态系统的量级差异会不断缩小。但是，经济系统也不会无限扩张，最终的结果是二者达到量级对称、关系融合的水平。这是它们在不断相互反馈的基础上逐步相互适应的结果。需要指出的是，虽然在不同的阶段经济系统和生态系统的量级差异不同，但它们的映射关系并不会因此而有所不同。
经济系统与生态系统之间，生态规律与经济规律之间有极为紧密的联系。其中，起决定作用的是生态系统和生态规律，而不是经济系统和经济规律，当然，经济系统和经济规律会对生态系统、生态规律具有反作用。
若用大的时间尺度衡量，经济系统与生态系统的关系表现为漫长的依赖阶段和相容阶段、短暂的相斥阶段和持续的融合阶段。[1]从相斥阶段跃迁到融合阶段，不仅是生态理念升华的结果，更是制度创新、技术创新和组织创新的结果。
一 经济系统完全依赖自然生态系统阶段
人类伊始，只是位于生态系统食物链顶端不太起眼的一个物种。人类通过采集和狩猎获得食物，消耗的生物生产量可能只占生物生产总量的0.1%。人类同位于生态系统食物链顶端的其他物种相比，既没有显示出特别强大的力量，也没有对生态系统施加更为重大的影响。
此时的经济系统总体与生态系统总体相比是微不足道的，经济系统可以完全依赖于生态系统，所以它们处于充分相容阶段。这种状况延续了很长时间。
二 经济系统与生态系统相容阶段
伴随着农业的产生与发展，经济系统完全依赖于生态系统的阶段逐渐被经济系统与生态系统相容阶段所替代。
人类发展农业的主要目的是为了提高食物获取的稳定性，并减少获取食物所需付出的艰辛。农业经济系统的创建，使自然界有了人工生态系统。这种变化具有两重性：它既对较小尺度的自然生态系统造成毁灭性冲击，也是人类发展取得巨大进步的标志性事件。人类的食物需求主要从农地生态系统中得到满足所产生的旁侧效应，使更大尺度的自然生态系统得到了休养生息。
虽然传统农业所依托的是人工生态系统，但这个人工生态系统与自然生态系统仍有很强的相似性。例如，它模仿自然生态系统中的物种多样性，通常在同一块地上混合种植各种农作物，主要依靠蚯蚓等土壤动物和微生物分解作物秸秆和人畜粪便，以维持土壤的肥力。所以，此时的农业生态系统和自然生态系统有很强的相容性。
在人类的需求主要是食物且人口密度很小的历史阶段，这种人工生态系统对自然生态系统的替代都是小尺度的，农业经济系统对自然生态系统的冲击，对生物圈的总体影响是非常有限的。所以，该阶段是经济系统与生态系统相容阶段。
必须指出，在经济系统与生态系统相容阶段，小尺度的相斥早就出现了，而且小尺度的相斥具有点的数量增多和范围扩张的态势，只是此时的相斥尚处于量变积累阶段，尚未引起质变而已。所以从总体上看，经济系统和生态系统仍处于相容阶段。
三 经济系统与生态系统相斥阶段
如果说农耕文明时期经济系统的量级扩张极为缓慢，是经济系统与生态系统总体上保持相容的主要原因，那么到了工业文明时期，经济系统的量级伴随着现代科学的迅猛发展而急剧扩张，经济系统与生态系统的相容性逐渐被打破了。经济系统与生态系统的关系由相容转为相斥，是一系列因素共同作用的结果。
从供给方面看，第一，机械的广泛使用，使人类的生产能力显著提升；第二，四通八达的陆海空交通系统和冷链运输系统的形成，使人类具有了开发利用所有生态系统和所有自然资源的能力，并消除了商品流通几乎所有的障碍。生态系统的开放性大大提升了，而经济系统与生态系统在空间上的对应性大大弱化了，产品运输、保鲜过程中消耗的能量直线上升。
从需求方面看，第一，医学的率先发展，通过婴儿死亡率的显著下降导致人口爆炸，引发了第一层次的社会总需求的显著增加；第二，人类需求的多样性变得越来越丰富，引发了第二层次的社会总需求的显著增加；第三，人类需求层次的提高，比如，膳食结构的改善、旅游半径的增大，引发了第三层次的社会总需求的显著增加。三个层次的社会总需求显著增加叠加在一起，对自然生态系统造成了力度越来越大的冲击。
不再敬畏自然的人类热衷于创建人工生态系统。在现实中，不仅工业生态系统、城市生态系统、交通系统都是由人类设计出来的，而且农业生态系统在很大程度上也是人类设计出来的。为了追求短期的经济效益，农业专业化生产的量级扩展到区域层级，轮作、套种等模仿自然生态系统的做法逐步被放弃了。所有这些人工生态系统都无法实现自我循环，它们的运行一方面需要投入大量的资源和能源，另一方面又排放出了大量的废弃物。
更为严重的是，以人工生态系统替代生态系统成为时尚和潮流。在城市的建筑物里，灯光替代阳光，电扇、空调替代自然风等行为成为时尚，以致房屋的窗户都变得可有可无了。农业部门也是如此，化肥替代了有机肥，农药替代了作物害虫的天敌，提水灌溉替代了自流灌溉，转基因技术替代了品种选优。伴随着人工生态系统对自然生态系统的替代，原来反映不同级别消费者之间能量转换关系的十分之一定律，也被十卡路里石油能源生产一卡路里食物的十分之一定律所替代了。
必须指出，在经济系统与生态系统相斥阶段，仍然存在局部的相容和小尺度的融合，只是此时的相容和融合都不是二者关系的主要特征，所以从总体上看，经济系统和生态系统处于相斥阶段。
四 经济系统与生态系统融合阶段
当然，人类决不会一意孤行，更不会容忍地球毁灭在自己的手中。随着生态问题不断地显露出来，人类开始反省，开始采取拯救地球的行动。随着参与的国家越来越多，参与的群体越来越大，采用的措施越来越强，经济系统与生态系统的关系将由相斥阶段逐步转入融合阶段。同理，经济系统与生态系统的关系由相斥转为融合，也是一系列因素共同作用的结果。
一是产业生态化和生活生态化。产业生态化和生活生态化的实质，就是仿照生态系统所具有的自我循环机制，将现行的包括农业、工业和服务业的开环的线型生产体系改造为闭环的环型生产体系，将相互分离的生产体系和生活体系改造成有机融合的循环体系。二是经济系统与生态系统融合化。经济系统与生态系统融合化的实质，就是经济系统与生态系统在空间上有更强的对应性，最大限度地降低空间对应性弱导致的能耗与物耗。三是制度和技术生态化，提升人类的生态意识和生态能力。这是推行产业生态化和生活生态化的基础和核心。这些内容在后面的章节中会陆续论述，为了避免重复，这里就不展开了。
通过这三方面的努力，会逐步实现生态系统结构稳定、质量改善和效率提高，会逐步实现经济增长与生态压力脱钩，会逐步实现经济系统与生态系统有机融合，使经济系统与生态系统之间的博弈由零和博弈、负和博弈转化为正和博弈，使经济系统与生态系统互利共生，互补共赢。
当然，经济系统和生态系统的关系进入融合阶段是一个漫长的、积小胜为大胜的过程。
本章小结
生态系统是指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统种类繁多，量级迥异。最大的生态系统是生物圈，最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统。生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统。自然生态系统可分为水域生态系统和陆地生态系统，人工生态系统有农地生态系统和城市生态系统。
在生态系统中，生物群落包括生产者、消费者和还原者三个组分。生态系统只需生产者和分解者就可以维持运作，消费者的作用是加快生态系统的能量流动和物质循环。在生态系统中，生产者、消费者和还原者彼此连接起来，构成生态系统的营养结构。以食物营养为中心的索链关系称为食物链，食物链上的每一环节叫营养级。在一个生态系统中有许多食物链，多条食物链相互交织、连接在一起形成食物网。由于能量有限，一条食物链的营养级一般不超过五个。
生态系统的基本功能包括能量流动、物质生产、物质循环和信息传递。能量流动具有能量单向流动和能量逐级递减两个特征。物质生产主要是由绿色植物承担的。物质循环包括气体循环、水体循环和沉积型循环。信息传递旨在将系统各组分联结起来，使之成为一个有机整体。
生态系统的进化形式可分为他组织和自组织。通过外部指令而形成组织是他组织，按照相互默契的规则形成有序结构是自组织。生态系统的自组织功能愈强，其保持和产生新功能的能力愈强。自组织是生态系统在遗传、变异和优胜劣汰机制的作用下不断地自我完善，不断提高其对于环境的适应能力的过程。
自然生态系统具有三个机制。一是植物、动物和微生物相互连接的循环机制，二是生物之间相互依赖和相互制约的和谐机制，三是物竞天择、优胜劣汰的进化机制。
生态系统的承载力具有可再生性、可修复性、可递增性。
生态经济学的研究对象是完整的生态系统和完整的经济系统。生态经济学研究经济系统和生态系统这两个系统相互映射的关系。
经济系统与生态系统之间，生态规律与经济规律之间有极为紧密的联系。其中，起决定作用的是生态系统和生态规律，但经济系统和经济规律会对生态系统、生态规律具有反作用。
若用大的时间尺度衡量，经济系统与生态系统的关系表现为漫长的依赖阶段和相容阶段、短暂的相斥阶段和持续的融合阶段。从相斥阶段跃迁到融合阶段，不仅是生态理念升华的结果，更是制度创新、技术创新和组织创新的结果，是一个漫长的、积小胜为大胜的过程。
思考题
（一）名词解释
1.生态系统
2.能量流动
3.物质循环
4.信息传递
5.协同进化
（二）简答题
1.为什么生态系统能够生生不息？
2.简述生态系统的基本定律。
3.简述生态系统运行机制之间的关系。
4.简述自然生态系统和人工生态系统的异同。
5.简述经济系统和生态系统的异同。
（三）论述题
1.试论生态系统承载力的基本特征。
2.试论生态系统与经济系统的关系。
3.试论将基于生物的仿生学拓展为基于生态系统的仿生学的必要性和重要性。
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[1] 作出这一判断的理由是：人类已经在地球上生活了250万年，除了最近3000年和最近300年外，人类对生态系统施加的影响与其他动物施加的影响并没有多大的区别。一旦迈过了相斥阶段之后，人类对生态系统施加的影响与其他动物施加的影响又不会有多大的区别。