综合自然地理自然地理系统的整体性.ppt

系统论从首创至今，不过几十年的历史，然而却以不可替代的综合、整体、最优化的特性渗透于自然科学、社会科学的许多领域，解决了工业、交通运输、电力网、通讯网、环境保护、城市规划、水源利用、能源开发、社会经济等方面的许多难题。 第一节 系统概述 系统概述 系统概述 系 统 分 类 系 统 分 类 三、系统主要特征 系统的主要特征——整体性 整体性概念的发展 传统观点的整体性 —内在联系性 系统观点的整体性 —结构功能的整体性 耗散结构理论的整体性 —非平衡有序系统的整体性 系统的主要特征——整体性 1、传统观点 整体性：自然地理综合体各组成要素和各组成部分之间的内在联系。 地球表层是由地质、地貌、气候、水文、土壤、动物等成分组成，这些无机自然界与有机自然界各组成成分相互联系、相互作用，并通过自然历史过程，形成自然地理综合体，这个综合体中任何一个成分或环节的变化都会影响其它成分或环节的变化甚至整体的变化。 系统的主要特征——整体性 比如：我们所处的是暖温带落叶阔叶林带，作物为一年两熟，如果气候寒冷则是寒温带气候，无霜期短，作物只能一年一熟，种植耐寒、生长期短的作物。同样，地貌因素发生变化，也会引起一系列变化，再如华北平原如发生地壳运动，抬升1000米以上，气温降低，降水发生相应的变化，土壤、植被也随之改变。 传统观点：是以自然综合体学说为基础，用因果法则，揭示自然地理环境动态特征，一个因素变化会影响另外的因素，体现在自然综合体内各要素的内在联系性，传统观点的整体性是内在联系的整体性。但是传统的观点是定性的描述，不能定量地表达整体性原理。随着科学技术的进步和新学科领域的发展，特别是系统论的出现，对整体性又有了新的认识。 系统的主要特征——整体性 2、系统思想——功能和结构的整体性 （1）功能整体性 是系统对外界和内部所表现的效应（包括物质和能量、信息等的传输和转换）。 系统论中有一个重要原理——功能超越性原理，整体系统会出现子系统没有的功能——整体大于各部分之和。 整体和部分的关系，主要表现在三种情况： 整体=部分之和 整体部分之和 整体部分之和 系统的主要特征——整体性 ① 系统的整体等于系统的各组成部分之和 这是被严格和精确的数学多次证明的命题，几何和代数从来就把这种关系当作绝对正确的真理。但是这一命题只是对那些联系不紧密的松散系统才成立，只适应于由各要素机械组成的系统。如一筐苹果、一堆沙粒等。 ② 系统的整体小于各部分之和 如果系统中各部分相互牵扯，相互扼制，甚至掺杂着一些寄生和坏死的要素，这样的系统往往使整体的能量大大下降，出现“三个和尚没水吃”的情况。 ③ 系统的整体大于各部分之和 如果系统中各组成要素互相协同，彼此配合，会使系统出现新质，即整体系统会出现各子系统没有的功能。 系统的主要特征——整体性 例如：人的双眼视觉功能大大超过两只单眼视觉功能简单相加的总和。双眼的视敏度比单眼高6～10倍，双眼的视觉能形成立体感，而单眼却无能为力。 又如，当年拿破仑在埃及作战时，同一少数民族——马木留克对阵，马木留克兵英勇善战，个人搏杀技术很好。法国兵在当时曾打过很多胜仗，但3个马木留克兵肯定能够战胜3个法国兵；100个马木留克兵和100个法国兵势均力敌。 而300个法国兵绝对能够战胜300个马木留克兵。这是因为法国兵在大兵团作战中，彼此配合的很好，而马木留克兵不善于协同作战，这就是整体性起了作用，整体出现的功能是各部分之和所不具备的。 系统的主要特征——整体性 （2）结构整体性 系统理论指出：系统的整体功能决定于各组成元素的相互结合的方式，通常所说的结构。 因此，整体功能取决于系统的结构，从以上例子中可看出法国兵彼此配合好，结构好，整体功能好，马木留兵不善于协同作战，结构不好，整体功能小于部门之和。 结构——从字面上看，各组成部分的搭配和排列。 结构和功能是密切相连的，结构是完成功能的框架和渠道。也就是说物质、能量和信息的传输和转换是通过系统的结构而实现的。反过来，物质、能量、信息的传输和转换则是维持结构存在和发展的基础。结构和功能是相互联系的不可分割的两个方面，没有结构的功能和没有功能的结构都是不存在的。 系统的主要特征——整体性