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应用生态学报l991年5月第2卷第2蜊

CHINESEJOURNALOFAPPLIEDECOLOGY，May1991，2(2)18l—l86

耗散结构、等级系统理论与生态系统

邬建国(美国迈阿密大学檀物系)

【摘要1耗散结构理论与其他热力学概念一起，可盥解释生态学中的许多现象．生态系统是耗散系统，
用耗散结构理论来分析和讨论生态平衡等问题更为台理，准确．等级系统理论是为理解和研究高度复
，杂系统而发展起来的系统理论．等级系统理论为研究生态系统的行为和特征提供了客观的，适用的概
念构桨和实践指南，并为生态系统科学的统一性理论的形成开辟了广阔前景．本文拟就耗散结构理论
和等级系统理论的主要内窖及其在生态学中的应用怍一介绍和讨论．
t美蕾词耗散结构分层稳定生态复杂性中数系统等级系统生态系统

Dissipativestructure，bierarchytheoryandecosystems．WuJiangtao(MiamiUniversity，
Oxford，OH45056U．S．A．)．～Chin．J．App1．Eco1．，1991，2(2)：181—186．
Dissipativestructureisafar—from—equi】ibriumn~d~-l~letaEtablestateintheron一1inearre—
glenofanopensystem，derivedfromandmaintainedbyconstantnegentropyflowfrom
theenvironment．Thetheoryofdissipativestructure，withotherthermodynamicconcepts，
maybeu!edtointerpretecologicalphenomena．Ec0~ystemisdissipativesystemand．therP—
fore，itmaybemoreappropriatetoanalyz~andtackleproblemssuehasecologicalbaJance
intermsofthetheoryofdis_oipativestructure．HierarchytheoryhasbeendeveloImdtodea’
withcomplexy~tems．Thetheoyyas~certs曲aftheorganizationofa'~ystemllesin曲e
differencesamengitsprOCeSSrates．Ecological~ystemsaremedium—number，hlerarchical
~ystems．Thetheoryofdissipative~tructareandthestratifiedstabilityhypothesislaythe
foundationforth0developmentofhierarehicalstructureofecological~ystems．Hierarchy
theoryprovidesanobjectiveconceptualframeworka／]dapracticalguide]ineforstudying
thebehaviorao．dothereharzcterlsticsofeco_tystem~．Itisbreakingnewgroundfor
developingunlfyingecologicaltheories．Thepurpoceofthepaperist0reviewandexamine
disslpativestructureandhierarchytheoryinthecontextofecO￡ystems．Therelevanceand
app!ieabilityofthetwothe~riesinecologyarea10diS~USEOd．

KeywordsDissipativestructure，Stratifiedstability，Ecologicalcomplexity，Medium
●
nutuberEystems，Hiexarchy，Eco：ystem．

年代是理论生态学(或数学生态学)发展的。黄
1引言金时期，为现代生态学理论奠定了重要基
础．60年代和7O年代是理论生态学发展
长期以来，生态学一直缺乏象物理、化学
等“硬科学”中存在的普遍性规律和统一性理的另一个鼎盛期，尤其是群落生态学和生态系
统生态学方面得以长足发展．以生态系统生态
论．这是自生态学问世以来最常见的批评之

～学(功能生态学或营养生态学)为主体的“新生
．本世纪2O年代时，生态学基本上是一
态学大大地提高了生态学的学科地位”．理
个描述性、经验性学科．今