個(gè)體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和過程課件

1、多層次系統(tǒng)的自組織調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)和內(nèi)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定性是系統(tǒng)基本屬性之一穩(wěn)定性食物安全食品安全國家安全？過程與結(jié)構(gòu)一般系統(tǒng)的穩(wěn)定性穩(wěn)定性：自我修復(fù)恒定性（constancy）彈性：用變異系數(shù)計(jì)量抵抗穩(wěn)定性（resistant stability）平均值的偏移再生性（regeneration）模塊缺失后的再生城核系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)城核系統(tǒng)的內(nèi)穩(wěn)態(tài)水、鹽溫、光氣、土城市最可見科學(xué)研究的原則課堂討論：觀察浙大的能耗時(shí)間動(dòng)態(tài)，用內(nèi)穩(wěn)態(tài)概念分析多層次，各個(gè)族有機(jī)體：水鹽內(nèi)穩(wěn)態(tài)細(xì)胞：水鹽、？城核系統(tǒng)：水鹽光溫氣生態(tài)系統(tǒng)：？大分子：？有機(jī)體的自我調(diào)節(jié)內(nèi)穩(wěn)態(tài)和非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物無絕對(duì)界限溫度內(nèi)穩(wěn)態(tài)水鹽內(nèi)穩(wěn)態(tài)進(jìn)化使生物具有極好的調(diào)節(jié)能

2、力江豚逆流熱交換，散熱極少北極熊等的四肢異溫仿生：鯊魚皮游泳衣自我調(diào)節(jié)具有閾限CatastropheCritical point生物體對(duì)環(huán)境脅迫的適應(yīng)馴化閾限之內(nèi)休眠（dormancy）對(duì)超出閾限的適應(yīng)死亡行為的調(diào)控意義防御擬態(tài)他感效應(yīng)（allelopathic effect）全球非生物及生物組分的變化由于全球生命系統(tǒng)剛剛形成，因而調(diào)節(jié)作用還不大冰期與間冰期雨帶分布、雪線的升降海平面升降、冰蓋厚度和分布變化生物區(qū)系的遷移冰后期全球繼續(xù)變化全球生命系統(tǒng)氣體內(nèi)穩(wěn)態(tài)已經(jīng)形成，溫度內(nèi)穩(wěn)態(tài)還正在建成中Gaia假說生物圈概念的演進(jìn)19世紀(jì)“生物圈（biosphere）”概念20世紀(jì)20年代出版了生物圈20

3、世紀(jì)60年代末和70年代初，Lovelock和Margulis提出“Gaia”假說Gaia假說Gaia是一個(gè)由各圈層組成的反饋或控制系統(tǒng)通過自身調(diào)節(jié)和控制達(dá)到適合狀態(tài)關(guān)鍵是生物, 地球上生物消失，Gaia也消失，達(dá)到平衡態(tài)類地行星圖解不同星球氣體特征全球生命系統(tǒng)的內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)Gaia實(shí)際上是全球生命系統(tǒng)的宏觀調(diào)節(jié)過程，是一種氣體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，生物是這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的主要調(diào)控者能量物質(zhì)信息漲落近200多年來的全球變化自然生態(tài)系統(tǒng)受強(qiáng)度改變?nèi)蜃兣粞蹩斩从卸居泻怏w的全球性污染水資源受破壞，水循環(huán)受影響生境破碎化全球氣溫變化人類對(duì)全球生命系統(tǒng)的不利影響干涉生物地球化學(xué)循環(huán)和全球能量平衡改變非生物組分原有自然因

4、子增加新物質(zhì)、能量和信息改變生物種類或成分降低生物多樣性外來種、入侵種局部生態(tài)系統(tǒng)完全毀滅破壞自然信息系統(tǒng)人類對(duì)全球生命系統(tǒng)的有利影響產(chǎn)生新型信息文字的劃時(shí)代意義文因，meme使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生對(duì)稱破缺和耦合分工提高生產(chǎn)力和效率特化后的生態(tài)系統(tǒng)再耦合成更大的系統(tǒng)使全球系統(tǒng)組分耦合成一個(gè)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展硅成為另一個(gè)核心全球耦合過程中的憂患意識(shí)目前由人類造成的分工和耦合的優(yōu)越性不能過分夸大人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)十分有限人類的自私因素還過強(qiáng)，只顧短期效應(yīng)全球系統(tǒng)正常運(yùn)行和進(jìn)化的目標(biāo)不僅僅是生產(chǎn)力的增高和生態(tài)過程的加強(qiáng)，還應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)能力的增強(qiáng)和生態(tài)美的加強(qiáng)必須釋放相當(dāng)數(shù)量的自然生態(tài)系統(tǒng)作為“生態(tài)質(zhì)” 人類的作用單優(yōu)降低系統(tǒng)復(fù)雜性人過于優(yōu)勢(shì)一個(gè)國家過于優(yōu)勢(shì)一種文化過于優(yōu)勢(shì)自毀人類調(diào)