2003年1月
内蒙古社会科学(汉文版)INNERMONGOLIASOCIALSCIENCES
Jan.2003Vol.24 .1
第24卷 第1期
论草原生态经济系统的结构与功能
王关区
(内蒙古社会科学院 牧经所, 内蒙古 呼和浩特 010010)
[摘要]草原生态经济系统是以生态系统为基础、经济系统为主导的自然社会经济复合体系,只有经济
的发展与生态的发展同步进行,即畜牧业经济的增长、牧区人口素质的提高、草地资源的开发利用与保护扩展、草原生态环境的改善相互适应,才能使系统协调持续运转,获得生态经济社会综合效益的最佳值。
[关键词]草原生态经济学;草原生态经济系统;结构;功能
[中图分类号]F205 [文献标识码]A [文章编号]1003-5281(2003)01-0100-05
草原生态经济系统是草原生态经济学的研究对象,而草原生态经济学是研究草原生态经济系统结构、机制、功能与协调、持续、良性运行规律的新型边缘性学科。草原生态经济是草原生态系统和经济系统通过物质循环、能量变换、价值转移、信息传递而相互作用、相互制约、相互交织、相互耦合的统一的有机整体;是以初级生产者绿色草本植物,通过放牧、饲养等方式供次级生产者牲畜消费,从而获取人们需求的畜产品为主体的生产体系;是在草原地域的自然生态和社会经济的发展变化过程中形成的、独立存在的、具有特殊规律性的运行系统。草原生态经济学的建立是经济学科发展的必然要求。以草原经济增长和草原生态进化相悖为核心的草原生态经济问题加剧,草原生态环境严重恶化、经济增长难以为续的现实,迫切要求我们研究草原生态经济系统的结构、功能及其运动规律,从而有效地改良、调控、管理草原生态经济系统,使得草原的发展与生态的维护协调一致,实现草原生态经济结构合理、功能高效、良性循环。
部的人口、以草和畜为主体的生物资源、无生命环境资源、物资、资金、科技等成份,在一定时空内以太阳能为主要能源,以土地为母体,以人类劳动为动力,在不断增长的经济需求与生态需求的催化下,通过绿色草本植物 (以草食家畜为主的)动
物 微生物的生物链和生产 分配 交换 消费的经济链等渠道相互联系、相互作用所构成的有序、立体的网络关系和状态。
1.系统组成。
(一)人口、生物资源、环境资源以及物资、资金、科技是组成草原生态经济系统的基本要素,其中人、草、畜是三大主要因子。
人是在所处的环境中和这个环境一起发展起来的,是自然界的产物和重要组成部分,是生态系统的核心成员、食物链上的主要消费环节。人又是从自然界分化出来的一切社会生产和生活的主体,是构成生产力要素和体现经济关系和社会关系的生命实体,是经济系统的劳动者、生产者和经营者。可见,人具有自然和社会两种属性,是自然人和社会人的综合;人口既是草原生态经济系统中的生产者,也是消费者。
在草原生态经济系统中,人是具有能动作用的主体,其它要素均属客体。草原牧民的活动是以资
一、草原生态经济系统结构
草原生态经济结构是指草原生态经济系统内
[收稿日期]2002-03-29
[作者简介]王关区,男,内蒙古社会科学院牧区经济研究所副研究员。
源、环境、物资、资金、科技为基础的,然而这些因素只有在同人的密切联系中,在人为的配置和操作下,才有现实的意义,才能进行草原畜牧业再生产。人与环境相融合,构成了人口生态关系;人口与草原资源,畜种资源以及其它要素相配套,构成了草原畜牧业经济关系。人在一定限度内可增加或缩减其它要素的数量,改变其质量。
当牧民的行为建立在草原生态经济学的原理原则之上,当人口再生产与草原畜牧业经济再生产和草原生态环境自然再生产相互适应、协调发展时,人口便能促进草原生态经济系统的良性循环、进展演替;反之,就会延缓,甚至阻碍草原生态经济的发展。
(二)绿色草本植物是草原生态经济系统形态特征和功能特征最主要的维持者和体现者,也可以说是系统的来源。如果没有绿色草本植物,就绝不会有独立存在的、具有特定景观、结构、功能及其时空变迁规律的草原生态经济系统。草是系统形成、系统保持、系统表现的关键因素。
作为初级生产者的草本植物,是牲畜等草食动物的直接食物,也是肉食动物以及微生物的间接消费资料。牧草可供给牲畜生长发育所需要的植物蛋白、碳水化合物等丰富的营养物质以及生命活动所需求的全部能量。牧草的第一性生产力决定牲畜的第二性生产力,牧草的净生产量和质量决定载畜量,并直接影响畜产品的质量,也是人们进行草原畜牧业生产经营决策的基本依据。
草原上的绿色植被除了它的第一性生产力资源价值外,还是半干旱地区陆地的一层生物保护膜,具有保持水土、涵养水源、防风固沙、保温增湿、净化空气等生态功效,对维护和改良生态环境有极大作用。可见,草是系统的物质和能量基础,是草原生态经济稳态维系的基础。
(三)牲畜是草原生态经济系统的转化、消费者,是进行畜牧业生产的关键一环;牲畜及其系列产品的产量和产值是系统经济功能的最主要标志。牲畜对饲草、饲料的转化、利用率,直接制约着系统的总体生产力。
在系统中,牲畜是活动劳动和物化劳动作用的主要对象。人们所以要进行草原畜牧业生产经营活动,最终就是为了获取牲畜及其产品。牲畜是草原人民吃、穿、住、行等基本生存条件的保障。草原生态经济系统输出的物质和能量中以牲畜及其产
品为主要成份,系统提供的商品肉、奶及其加工制
品是改善城市居民消费结构的营养价值较高的食品,毛、绒、皮、角等可作为轻工业原料,生产出市场紧缺的高档消费品。牲畜价值较大,加工增殖率更高,畜产品价值的实现是系统价值流出的主要来源。牲畜既是产品也是原料,既是基础的生产资料也是基本的生活资源,不仅对草原生态经济系统的生产和生活起极大作用,对国民经济的发展和人民消费结构合理化也具有很大功效。
(四)环境要素指草原系统中的非生命环境子系统,也即非生物的自然资源,包括光、热、水、气、土、矿物质等。因为人、草、畜等任何生物都离不开环境,其生存和发展都要依赖于环境,受环境的作用和影响;自然再生产和经济再生产中的任何物质能量起初都来自环境,因此环境是草原生态经济系统的基础。
(五)物资、资金、科技是草原畜牧业经济发展的主要制约因素。物质资料是自然资源经过劳动加工转化而来的社会物质财富,是草原生态经济系统中的经济物质和经济能量,是系统经济运行具有使用价值的物质力量。资金是系统不断流动的物质资料的货币形态,以其独特的交换功能,使经济再生产得以维护和扩展。科学技术是无形的生产力,在人与自然之间进行的物质、能量和信息变换中起中介作用,也是要素连接的重要手段。2.结构特征。绿色草本植物、动物(牲畜)、微生物以及环境等要素组合成基础作用的草原生态系统,而物质、资金、科技等要素组合成起主导作用的经济系统。人既属于生态系统又属于经济系统。植物资源和动物资源、人口以及环境之间的关系构成了草原生态系统结构,而草原生态结构主要是通过生产者 一级消费者 还原者的食物链方式连接而成。人口、物资、资金、科技之间的互相关系构成了草原经济系统结构,而草原经济结构主要是通过生产 分配 交换 消费的经济链方式缀系而成。由草原生态系统结构和经济结构耦合、交织的草原生态经济结构,主要是由自然和经济综合的投入 产出渠道以及科技手段和牧民劳动边缀而成的。
(一)有序特征。草原生态经济系统结构各要素之间的联系,不是紊乱无章的,而是按照特定的连接方式和组织秩序排列和组合的。正是这种连接方式和组织秩序即草原生态经济序的存在,才使
得要素的组合具有特定的性质和意义,才形成了产生草原生态经济功能的、有机的草原生态经济结构。在复杂多元的草原生态经济系统中,子系统和各要素间的协调性以及协同功能放大作用,体现了结构有序特征,而且各要素协同作用愈加明显与和谐,系统结构就愈加向有序化演变。结构的有序性表现在很多方面,如营养结构总是依照生产者绿色草本植物 消费者牲畜及其它动物 牧民 分解者草地微生物的方式排列组合;垂直结构从下到上,一般为土壤生物 苔藓地衣 灌木 乔木,且爬行类栖息在灌木和草本层,鸟类活动于乔木层等;草原生态系统的水平分布和演替序列都是按着森林草原 草甸草原 干旱草原 荒漠草原 半荒漠 荒漠次序正反两个方向发展的;草群结构和畜群结构中的生物种类和种群数量具有一定的对应关系和比例关系;牧草和牲畜都是按照物候节律进行个体生长发育;而经济结构的质的对应关系和量的比例关系更加严格和精密。
(二)时空特征。草原生态经济系统结构是四维时空结构。草原生物种群、环境以及经济因子在时间上的演变和在水平空间与垂直空间上的组合、分布,构成了草原生态经济系统形态结构的时空特征。草原生态经济结构是处于不断有序演化之中的动态结构,其时间序列为原始草原生态经济结构 掠夺型草原生态经济结构 协调型草原生态经济结构。草原生态结构的进展演替序列是苔藓植物 干旱草原 杂草 根茎植物 丛生禾草以及荒漠 半荒漠 荒漠草原 干旱草原 草甸草原 森林草原,逆行演替序列与之相反。草原生态经济结构具有垂直排列上的成层性和水平分配上的镶嵌性。草原生态系统内,由于光、热、水、气、土等自然环境条件在地下、地表、地上、空间存在极大的垂直和水平的差异性,就造成了草原生物群落与环境相适应的明显的垂直和水平分化。如森林草原,从下到上的纵剖面图一般为木本根系层 草本根系层 土壤微生物和动物层 苔藓地衣层 草本植物层 灌木茎、枝、叶层 乔木树干、树冠层,各种牲畜及野生动物由于对植物群落层次的依附性,而分别觅食、游动、栖息在林冠、树干、灌木、草丛中,也具有一定的层性结构。各种草原类型呈明显地带性和显域、隐域镶嵌性的水平结构,各种生物群以至个体按照种间互补的机理进行水平配置。人们的
经济活动自然要受到生态系统立体结构制约,而使经济类型呈水平地带排列、经济要素具有垂直分配特征。草业、林业、种植业、饲养业(畜牧业)、加工业等构成了产业立体结构。合理的复合群体立体结构,能充分发挥生物种间互补、共劳的作用,最有效地利用光、热、水、气、土、养等环境资源,增强系统的抗逆性和稳定性,获得高产出和高效益。(三)网络特征。草原生态经济系统各要素之间的连接,不单是点上的对接,不只是单一链条上的连缀,而是纵横交错的网络状结合。生物之间通过吃与被吃的食物营养关系构成食物链,草原生态系统的食物链有捕食性食物链、碎食性食物链、寄生性食物链、腐生性食物链四类。各种食物链不仅互相之间连接,而且都有许多分支,分支又与其它食物链联系,形成一张复杂的生物关系连接网即食物网。物质、能量、价值、信息的流动呈网络状。生产、交换、分配各环节都为网状结构,且互相连接为经济网络关系。林业、草业、种植业、畜牧业、加工业组成系统的产业网络结构。以多层次营养网络结构为基础的物质转化、分解、富集与再生效率决定系统的兴衰。研究设计合理的网络结构,特别是食物网结构,可极大地提高系统的功能和效益。食物链上的每一个营养级为其一个环节,引入新的或除去旧的环节是发展生态畜牧业、建设生态牧场的主要手段之一。
二、草原生态经济系统功能
草原生态经济系统的功能主要体现于系统及其子系统的变换效率、运转速度、投入产出能力,可较好地反映系统生态经济综合生产力水平。草原生态经济系统的一般功能是指在草原生态经济系统经济产品(以肉、奶、毛、皮等牲畜系列产品为主)、自然产品的输出和自然物质能量(以太阳能、水、碳、氮为主)、经济物质能量(粮食、饲料、肥料、畜类药品、机械设备、电力等)的输入不断地运行过程中,在草原生态机制、经济机制、技术机制的作用下,所形成的物质循环、能量变换、价值转移、信息传递。
1.物质循环。草原生态经济系统的牧草、牲畜等所有生物为了生存和繁衍,除了保持能量供应外,还必须不断地输入物质。物质是维持生命进行
生物化学活动的物质结构(基础),是生物体能量的截取、贮存、运载工具。物质是系统实体的构建 材料 ,没有物质将没有客观存在的系统。草原生态经济系统的物质,主要指草原生物生命必须的各种营养元素。这些元素首先被绿色草本植物从空气土壤中吸收、结合为有机分子形式,再进入食物链和经济链,与能量一起从一个营养级(环节)传递到下一个营养级(环节),最后通过分解者归还于大气或土壤,再被植物利用。这样,矿质养分在草原从无机环境流入生物体,然后又回到无机环境,反复的永远不灭的循环,形成了草原生态经济系统物质循环的基本功能。
物质在各种草原生物和非生物的 库 与 库 之间的转移运动状态称为物流。草原生态经济系统的物流由自然物流和经济物流组成。自然物流是经济物流的前提和基础,参与经济循环的物质,都直接或间接来源于草原生态系统,人类从事草原畜牧业生产所获得的经济产品,同时又是草原生态系统的生物产品。经济物流实质是用人工合成、分解、冶炼等科学技术手段,在化学、物理或几何学特性方面改变了形态的自然物质。在自然物流向经济系统流动,变成经济物流的时候,经济物流就向生态系统流动,转化为自然物流。物质循环是自然物流和经济物流的统一,两者既是并存的,又是继起的,形成草原生态经济系统物质循环运动的总过程,推动草原生态经济再生产的扩展。自然物流是在草原生态系统中通过环境 生产者 消费者 分解者再到环境的序列进行的。地球化学大循环和生物小循环相辅相成,是物质循环的基本形式。经济物流是在草原经济系统中通过生产 分配 交换 消费再到生产的序列进行的。
绿色草本植物利用环境中的水和二氧化碳通过光合作用合成有机质,又通过呼吸作用放出氧气;从土壤中吸收水份参与生命活动,又从叶面蒸腾水份到大气。植物残体经过微生物的分解成为无机元素归还于环境。草原上的动物,吃草、饮水,吸入氧气,呼出二氧化碳,其残体、排泻物经分解和畜产品最终消费后都成为以碳为主的无机物回到环境。这样,既形成了草原生态经济系统碳、氧、氢和水等的生物小循环,同时也介入了全球性的大循环。
草原生态经济系统的氮素养分主要来源于豆
科牧草的根瘤菌固氮,还有非共生微生物固氮,雷电、自然电离现象氧化的硝酸盐,工业氮也占少部分。进入草原生态经济系统中的氮,被固定成氨或氨盐,再经过硝化作用,成为亚硝酸盐或硝酸盐,被绿色植物吸收,合成植物蛋白。牛、马、羊等草食动物则利用牧草的蛋白质,改造成动物蛋白。在动物的新陈代谢过程中,一部分蛋白质为氨的废物(尿素、尿酸)排入土壤;其残体蛋白受腐化细菌作用,分解为氨、二氧化碳和水进到土壤。土壤中的氨或氨盐又经硝化作用形成硝酸盐为植物再利用,硝酸盐也可因反硝化作用而分解为游离氮并进入大气,如此循环不已。
2.能量变换。能量是指作功的能力,它有两种存在形式:一是正在作功的动能,一是尚未作功但具有潜在作功能力的潜能。动能和潜能可相互转化。在草原生态经济系统中,能量的传递和转化形成了能流,能流可分为自然能流和经济能流或自然能流与辅助能流。自然能流是草原生态系统中的太阳能流、生物能流、矿化能流和各种潜在能流的总称。自然能流被开发投入到经济系统中,无论是动能还是潜能都属于经济能流。草原生态经济系统中的能量主要来自太阳辐射,是人工稍加辅助的太阳供能系统。人工辅助能包括来自生物和生物有机物的人力、畜力、种苗、有机肥等的生物辅助能,以及煤、石油、天然气等直接形式的和机械、工具、化肥、农药等间接形式的工业辅助能。人工辅助能的投入主要是能促进绿色草本植物对辐射的吸收和利用,及牲畜为主的动物、微生物对生物的转化。
由于草原生态经济系统是人工稍加辅助的太阳供能系统,太阳辐射是该系统能量流动的原动力。绿色草本植物对太阳辐射能的转化率直接决定着系统的基本生产力。牲畜取食牧草、建造个体、转化蛋白、获得能量,从而产出各种畜产品,是草原畜牧业生产和草原生态经济系统能量流动的中心环节。以牲畜为主体的草原动物对牧草及其它饲料的转化效率决定着草原生态经济系统的第二性生产力。不同物种或不同条件下,这种转化效率有很大差异。草原生态系统内动植物有机体凋落或死亡后,其能量通过腐食食物链转移给分解者,主要是各类微生物。
3.价值转移。生态经济价值观认为,在草原生态经济系统中,凡有用的、稀缺的、已凝结了人类一
般劳动或再生产需要活动和物化劳动投入的生态资源(包括自然资源、自然环境和生态系统)以及经济资源(包括人、财、物、技术和产品或商品以及经济系统),都有使用价值,具有价值。系统资源,特别是生态资源,不仅具有经济价值,而且具有几倍乃至几十倍于经济价值的生态价值。经济价值是直接能为人类利用的价值。这样,草原生态经济系统的价值流便可分为经济价值流和生态价值流。所以,经济价值和生态价值综合的草原生态经济价值便能从价值货币角度表征草原生态经济系统的总体功能和生产力水平。
草原生态经济系统中的经济价值流动是在一个纵横交错的价值流网络上进行的。经济价值流的形成、增殖和转移,一般经历三个阶段:(1)准备阶段,包括物化劳动、活劳动和信息的准备。(2)物化阶段。在草原畜牧业生产过程中,劳动者运用一定的技术手段和劳动技能消费着物化劳动和活劳动,从而把劳动时间物化在畜产品中。在创造出新的使用价值的同时,不仅把所消耗的生产资料的价值转移到新产品的价值中去,而且劳动者在劳动过程中又创造出了一定量的新价值,使价值增值。(3)实现阶段。在流通领域中,畜产品经过包装、贮藏、运输进入交换,实现价值,这是价值流的终点,也是再生产价值流的起点。经济价值在生产和流通各环节的逐级递增规律和能量逐级递减规律是草原生态经济系统两个基本功能定律。
草原上的绿色草本植物、动物、微生物及生态系统都具有生态价值。生态价值和生物个体、群体、生态系统的生长、发育、进化呈正相关。草原生态系统的进展演替阶段越高其生态价值便越大。生物体死亡、生态系统消亡,其生态价值也随之消失。生态价值不能沿食物链和生产链转移,更不能逐级增值。牛采食牧草后,牧草的生态价值没能转移给牛,其经济价值却转移给了牛。生态价值无论实现与否,只要形成就自发地源源不断地作用于草原生态经济系统内及其周围的环境,改良环境,造福人类。
4.信息传递。信息是和物质与能量密切相关的事物的属性、联系和表现的特征,是物质客体之间相互联系、相互作用的一种特殊表现形式。信息可分为自然信息和人工信息。草原生态系统中存在自然信息、经济系统中非人工信息或经济(社会)信息。一定条件下,自然信息可转化为经济信息,一种经济信息可转换为另一种经济信息。草原畜
牧业经济活动过程,既是一个物质循环、能量变换、价值转移的过程,也是一个信息传递过程。这种以物质和能量为载体,通过物流和能流转换而实现信息的获取、贮存、加工、传递和转化的过程,就是草原生态经济系统的流动过程,即信息流。
在草原生态经济系统中,信息除沿食物链和生产链伴随物流、能流和价值流传递外,由电脑、互联网、电话、电报、电传、信函、资料、报刊、书籍、广播、电视等传播,这样就形成了很多信息流,而且各种各样的信息流纵横交错组成信息网络,为人们进行系统及其子系的评价、调控、设计、优化以及生产经营决策服务。现代草原生态经济活动中的一系列生产经营决策是以信息为基础的,拥有的信息量越多,而且使用越合理,决策的正确性和准确性便越大,失误性越小,取得成功、实现目标、草原生态经济系统高效能发挥的能性便越强。草原生态经济系统既由外界输入信息,也向外界输出信息。信息的输入输出量,信息渠道的通过能力,信息的利用率等直接反映系统的功能状态,量大、道通、利用率高,功能就强;否则,便弱。
人们往往重视经济信息的流量、流速和使用,而忽视自然信息。其实,草原生态经济系统内自然环境变化和自然资源变化对自然信息的获取,在草原生态系统内物理信息、化学信息、营养信息、行为信息等自然信息的传递,对系统的维持和管理有极重要的作用。
[参考文献]
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[6]暴庆五.草原生态经济协调持续发展[M].呼和浩特:内
蒙古人民出版社,1997.
(责任编辑 牧仁)
2003年1月
内蒙古社会科学(汉文版)INNERMONGOLIASOCIALSCIENCES
Jan.2003Vol.24 .1
第24卷 第1期
论草原生态经济系统的结构与功能
王关区
(内蒙古社会科学院 牧经所, 内蒙古 呼和浩特 010010)
[摘要]草原生态经济系统是以生态系统为基础、经济系统为主导的自然社会经济复合体系,只有经济
的发展与生态的发展同步进行,即畜牧业经济的增长、牧区人口素质的提高、草地资源的开发利用与保护扩展、草原生态环境的改善相互适应,才能使系统协调持续运转,获得生态经济社会综合效益的最佳值。
[关键词]草原生态经济学;草原生态经济系统;结构;功能
[中图分类号]F205 [文献标识码]A [文章编号]1003-5281(2003)01-0100-05
草原生态经济系统是草原生态经济学的研究对象,而草原生态经济学是研究草原生态经济系统结构、机制、功能与协调、持续、良性运行规律的新型边缘性学科。草原生态经济是草原生态系统和经济系统通过物质循环、能量变换、价值转移、信息传递而相互作用、相互制约、相互交织、相互耦合的统一的有机整体;是以初级生产者绿色草本植物,通过放牧、饲养等方式供次级生产者牲畜消费,从而获取人们需求的畜产品为主体的生产体系;是在草原地域的自然生态和社会经济的发展变化过程中形成的、独立存在的、具有特殊规律性的运行系统。草原生态经济学的建立是经济学科发展的必然要求。以草原经济增长和草原生态进化相悖为核心的草原生态经济问题加剧,草原生态环境严重恶化、经济增长难以为续的现实,迫切要求我们研究草原生态经济系统的结构、功能及其运动规律,从而有效地改良、调控、管理草原生态经济系统,使得草原的发展与生态的维护协调一致,实现草原生态经济结构合理、功能高效、良性循环。
部的人口、以草和畜为主体的生物资源、无生命环境资源、物资、资金、科技等成份,在一定时空内以太阳能为主要能源,以土地为母体,以人类劳动为动力,在不断增长的经济需求与生态需求的催化下,通过绿色草本植物 (以草食家畜为主的)动
物 微生物的生物链和生产 分配 交换 消费的经济链等渠道相互联系、相互作用所构成的有序、立体的网络关系和状态。
1.系统组成。
(一)人口、生物资源、环境资源以及物资、资金、科技是组成草原生态经济系统的基本要素,其中人、草、畜是三大主要因子。
人是在所处的环境中和这个环境一起发展起来的,是自然界的产物和重要组成部分,是生态系统的核心成员、食物链上的主要消费环节。人又是从自然界分化出来的一切社会生产和生活的主体,是构成生产力要素和体现经济关系和社会关系的生命实体,是经济系统的劳动者、生产者和经营者。可见,人具有自然和社会两种属性,是自然人和社会人的综合;人口既是草原生态经济系统中的生产者,也是消费者。
在草原生态经济系统中,人是具有能动作用的主体,其它要素均属客体。草原牧民的活动是以资
一、草原生态经济系统结构
草原生态经济结构是指草原生态经济系统内
[收稿日期]2002-03-29
[作者简介]王关区,男,内蒙古社会科学院牧区经济研究所副研究员。
源、环境、物资、资金、科技为基础的,然而这些因素只有在同人的密切联系中,在人为的配置和操作下,才有现实的意义,才能进行草原畜牧业再生产。人与环境相融合,构成了人口生态关系;人口与草原资源,畜种资源以及其它要素相配套,构成了草原畜牧业经济关系。人在一定限度内可增加或缩减其它要素的数量,改变其质量。
当牧民的行为建立在草原生态经济学的原理原则之上,当人口再生产与草原畜牧业经济再生产和草原生态环境自然再生产相互适应、协调发展时,人口便能促进草原生态经济系统的良性循环、进展演替;反之,就会延缓,甚至阻碍草原生态经济的发展。
(二)绿色草本植物是草原生态经济系统形态特征和功能特征最主要的维持者和体现者,也可以说是系统的来源。如果没有绿色草本植物,就绝不会有独立存在的、具有特定景观、结构、功能及其时空变迁规律的草原生态经济系统。草是系统形成、系统保持、系统表现的关键因素。
作为初级生产者的草本植物,是牲畜等草食动物的直接食物,也是肉食动物以及微生物的间接消费资料。牧草可供给牲畜生长发育所需要的植物蛋白、碳水化合物等丰富的营养物质以及生命活动所需求的全部能量。牧草的第一性生产力决定牲畜的第二性生产力,牧草的净生产量和质量决定载畜量,并直接影响畜产品的质量,也是人们进行草原畜牧业生产经营决策的基本依据。
草原上的绿色植被除了它的第一性生产力资源价值外,还是半干旱地区陆地的一层生物保护膜,具有保持水土、涵养水源、防风固沙、保温增湿、净化空气等生态功效,对维护和改良生态环境有极大作用。可见,草是系统的物质和能量基础,是草原生态经济稳态维系的基础。
(三)牲畜是草原生态经济系统的转化、消费者,是进行畜牧业生产的关键一环;牲畜及其系列产品的产量和产值是系统经济功能的最主要标志。牲畜对饲草、饲料的转化、利用率,直接制约着系统的总体生产力。
在系统中,牲畜是活动劳动和物化劳动作用的主要对象。人们所以要进行草原畜牧业生产经营活动,最终就是为了获取牲畜及其产品。牲畜是草原人民吃、穿、住、行等基本生存条件的保障。草原生态经济系统输出的物质和能量中以牲畜及其产
品为主要成份,系统提供的商品肉、奶及其加工制
品是改善城市居民消费结构的营养价值较高的食品,毛、绒、皮、角等可作为轻工业原料,生产出市场紧缺的高档消费品。牲畜价值较大,加工增殖率更高,畜产品价值的实现是系统价值流出的主要来源。牲畜既是产品也是原料,既是基础的生产资料也是基本的生活资源,不仅对草原生态经济系统的生产和生活起极大作用,对国民经济的发展和人民消费结构合理化也具有很大功效。
(四)环境要素指草原系统中的非生命环境子系统,也即非生物的自然资源,包括光、热、水、气、土、矿物质等。因为人、草、畜等任何生物都离不开环境,其生存和发展都要依赖于环境,受环境的作用和影响;自然再生产和经济再生产中的任何物质能量起初都来自环境,因此环境是草原生态经济系统的基础。
(五)物资、资金、科技是草原畜牧业经济发展的主要制约因素。物质资料是自然资源经过劳动加工转化而来的社会物质财富,是草原生态经济系统中的经济物质和经济能量,是系统经济运行具有使用价值的物质力量。资金是系统不断流动的物质资料的货币形态,以其独特的交换功能,使经济再生产得以维护和扩展。科学技术是无形的生产力,在人与自然之间进行的物质、能量和信息变换中起中介作用,也是要素连接的重要手段。2.结构特征。绿色草本植物、动物(牲畜)、微生物以及环境等要素组合成基础作用的草原生态系统,而物质、资金、科技等要素组合成起主导作用的经济系统。人既属于生态系统又属于经济系统。植物资源和动物资源、人口以及环境之间的关系构成了草原生态系统结构,而草原生态结构主要是通过生产者 一级消费者 还原者的食物链方式连接而成。人口、物资、资金、科技之间的互相关系构成了草原经济系统结构,而草原经济结构主要是通过生产 分配 交换 消费的经济链方式缀系而成。由草原生态系统结构和经济结构耦合、交织的草原生态经济结构,主要是由自然和经济综合的投入 产出渠道以及科技手段和牧民劳动边缀而成的。
(一)有序特征。草原生态经济系统结构各要素之间的联系,不是紊乱无章的,而是按照特定的连接方式和组织秩序排列和组合的。正是这种连接方式和组织秩序即草原生态经济序的存在,才使
得要素的组合具有特定的性质和意义,才形成了产生草原生态经济功能的、有机的草原生态经济结构。在复杂多元的草原生态经济系统中,子系统和各要素间的协调性以及协同功能放大作用,体现了结构有序特征,而且各要素协同作用愈加明显与和谐,系统结构就愈加向有序化演变。结构的有序性表现在很多方面,如营养结构总是依照生产者绿色草本植物 消费者牲畜及其它动物 牧民 分解者草地微生物的方式排列组合;垂直结构从下到上,一般为土壤生物 苔藓地衣 灌木 乔木,且爬行类栖息在灌木和草本层,鸟类活动于乔木层等;草原生态系统的水平分布和演替序列都是按着森林草原 草甸草原 干旱草原 荒漠草原 半荒漠 荒漠次序正反两个方向发展的;草群结构和畜群结构中的生物种类和种群数量具有一定的对应关系和比例关系;牧草和牲畜都是按照物候节律进行个体生长发育;而经济结构的质的对应关系和量的比例关系更加严格和精密。
(二)时空特征。草原生态经济系统结构是四维时空结构。草原生物种群、环境以及经济因子在时间上的演变和在水平空间与垂直空间上的组合、分布,构成了草原生态经济系统形态结构的时空特征。草原生态经济结构是处于不断有序演化之中的动态结构,其时间序列为原始草原生态经济结构 掠夺型草原生态经济结构 协调型草原生态经济结构。草原生态结构的进展演替序列是苔藓植物 干旱草原 杂草 根茎植物 丛生禾草以及荒漠 半荒漠 荒漠草原 干旱草原 草甸草原 森林草原,逆行演替序列与之相反。草原生态经济结构具有垂直排列上的成层性和水平分配上的镶嵌性。草原生态系统内,由于光、热、水、气、土等自然环境条件在地下、地表、地上、空间存在极大的垂直和水平的差异性,就造成了草原生物群落与环境相适应的明显的垂直和水平分化。如森林草原,从下到上的纵剖面图一般为木本根系层 草本根系层 土壤微生物和动物层 苔藓地衣层 草本植物层 灌木茎、枝、叶层 乔木树干、树冠层,各种牲畜及野生动物由于对植物群落层次的依附性,而分别觅食、游动、栖息在林冠、树干、灌木、草丛中,也具有一定的层性结构。各种草原类型呈明显地带性和显域、隐域镶嵌性的水平结构,各种生物群以至个体按照种间互补的机理进行水平配置。人们的
经济活动自然要受到生态系统立体结构制约,而使经济类型呈水平地带排列、经济要素具有垂直分配特征。草业、林业、种植业、饲养业(畜牧业)、加工业等构成了产业立体结构。合理的复合群体立体结构,能充分发挥生物种间互补、共劳的作用,最有效地利用光、热、水、气、土、养等环境资源,增强系统的抗逆性和稳定性,获得高产出和高效益。(三)网络特征。草原生态经济系统各要素之间的连接,不单是点上的对接,不只是单一链条上的连缀,而是纵横交错的网络状结合。生物之间通过吃与被吃的食物营养关系构成食物链,草原生态系统的食物链有捕食性食物链、碎食性食物链、寄生性食物链、腐生性食物链四类。各种食物链不仅互相之间连接,而且都有许多分支,分支又与其它食物链联系,形成一张复杂的生物关系连接网即食物网。物质、能量、价值、信息的流动呈网络状。生产、交换、分配各环节都为网状结构,且互相连接为经济网络关系。林业、草业、种植业、畜牧业、加工业组成系统的产业网络结构。以多层次营养网络结构为基础的物质转化、分解、富集与再生效率决定系统的兴衰。研究设计合理的网络结构,特别是食物网结构,可极大地提高系统的功能和效益。食物链上的每一个营养级为其一个环节,引入新的或除去旧的环节是发展生态畜牧业、建设生态牧场的主要手段之一。
二、草原生态经济系统功能
草原生态经济系统的功能主要体现于系统及其子系统的变换效率、运转速度、投入产出能力,可较好地反映系统生态经济综合生产力水平。草原生态经济系统的一般功能是指在草原生态经济系统经济产品(以肉、奶、毛、皮等牲畜系列产品为主)、自然产品的输出和自然物质能量(以太阳能、水、碳、氮为主)、经济物质能量(粮食、饲料、肥料、畜类药品、机械设备、电力等)的输入不断地运行过程中,在草原生态机制、经济机制、技术机制的作用下,所形成的物质循环、能量变换、价值转移、信息传递。
1.物质循环。草原生态经济系统的牧草、牲畜等所有生物为了生存和繁衍,除了保持能量供应外,还必须不断地输入物质。物质是维持生命进行
生物化学活动的物质结构(基础),是生物体能量的截取、贮存、运载工具。物质是系统实体的构建 材料 ,没有物质将没有客观存在的系统。草原生态经济系统的物质,主要指草原生物生命必须的各种营养元素。这些元素首先被绿色草本植物从空气土壤中吸收、结合为有机分子形式,再进入食物链和经济链,与能量一起从一个营养级(环节)传递到下一个营养级(环节),最后通过分解者归还于大气或土壤,再被植物利用。这样,矿质养分在草原从无机环境流入生物体,然后又回到无机环境,反复的永远不灭的循环,形成了草原生态经济系统物质循环的基本功能。
物质在各种草原生物和非生物的 库 与 库 之间的转移运动状态称为物流。草原生态经济系统的物流由自然物流和经济物流组成。自然物流是经济物流的前提和基础,参与经济循环的物质,都直接或间接来源于草原生态系统,人类从事草原畜牧业生产所获得的经济产品,同时又是草原生态系统的生物产品。经济物流实质是用人工合成、分解、冶炼等科学技术手段,在化学、物理或几何学特性方面改变了形态的自然物质。在自然物流向经济系统流动,变成经济物流的时候,经济物流就向生态系统流动,转化为自然物流。物质循环是自然物流和经济物流的统一,两者既是并存的,又是继起的,形成草原生态经济系统物质循环运动的总过程,推动草原生态经济再生产的扩展。自然物流是在草原生态系统中通过环境 生产者 消费者 分解者再到环境的序列进行的。地球化学大循环和生物小循环相辅相成,是物质循环的基本形式。经济物流是在草原经济系统中通过生产 分配 交换 消费再到生产的序列进行的。
绿色草本植物利用环境中的水和二氧化碳通过光合作用合成有机质,又通过呼吸作用放出氧气;从土壤中吸收水份参与生命活动,又从叶面蒸腾水份到大气。植物残体经过微生物的分解成为无机元素归还于环境。草原上的动物,吃草、饮水,吸入氧气,呼出二氧化碳,其残体、排泻物经分解和畜产品最终消费后都成为以碳为主的无机物回到环境。这样,既形成了草原生态经济系统碳、氧、氢和水等的生物小循环,同时也介入了全球性的大循环。
草原生态经济系统的氮素养分主要来源于豆
科牧草的根瘤菌固氮,还有非共生微生物固氮,雷电、自然电离现象氧化的硝酸盐,工业氮也占少部分。进入草原生态经济系统中的氮,被固定成氨或氨盐,再经过硝化作用,成为亚硝酸盐或硝酸盐,被绿色植物吸收,合成植物蛋白。牛、马、羊等草食动物则利用牧草的蛋白质,改造成动物蛋白。在动物的新陈代谢过程中,一部分蛋白质为氨的废物(尿素、尿酸)排入土壤;其残体蛋白受腐化细菌作用,分解为氨、二氧化碳和水进到土壤。土壤中的氨或氨盐又经硝化作用形成硝酸盐为植物再利用,硝酸盐也可因反硝化作用而分解为游离氮并进入大气,如此循环不已。
2.能量变换。能量是指作功的能力,它有两种存在形式:一是正在作功的动能,一是尚未作功但具有潜在作功能力的潜能。动能和潜能可相互转化。在草原生态经济系统中,能量的传递和转化形成了能流,能流可分为自然能流和经济能流或自然能流与辅助能流。自然能流是草原生态系统中的太阳能流、生物能流、矿化能流和各种潜在能流的总称。自然能流被开发投入到经济系统中,无论是动能还是潜能都属于经济能流。草原生态经济系统中的能量主要来自太阳辐射,是人工稍加辅助的太阳供能系统。人工辅助能包括来自生物和生物有机物的人力、畜力、种苗、有机肥等的生物辅助能,以及煤、石油、天然气等直接形式的和机械、工具、化肥、农药等间接形式的工业辅助能。人工辅助能的投入主要是能促进绿色草本植物对辐射的吸收和利用,及牲畜为主的动物、微生物对生物的转化。
由于草原生态经济系统是人工稍加辅助的太阳供能系统,太阳辐射是该系统能量流动的原动力。绿色草本植物对太阳辐射能的转化率直接决定着系统的基本生产力。牲畜取食牧草、建造个体、转化蛋白、获得能量,从而产出各种畜产品,是草原畜牧业生产和草原生态经济系统能量流动的中心环节。以牲畜为主体的草原动物对牧草及其它饲料的转化效率决定着草原生态经济系统的第二性生产力。不同物种或不同条件下,这种转化效率有很大差异。草原生态系统内动植物有机体凋落或死亡后,其能量通过腐食食物链转移给分解者,主要是各类微生物。
3.价值转移。生态经济价值观认为,在草原生态经济系统中,凡有用的、稀缺的、已凝结了人类一
般劳动或再生产需要活动和物化劳动投入的生态资源(包括自然资源、自然环境和生态系统)以及经济资源(包括人、财、物、技术和产品或商品以及经济系统),都有使用价值,具有价值。系统资源,特别是生态资源,不仅具有经济价值,而且具有几倍乃至几十倍于经济价值的生态价值。经济价值是直接能为人类利用的价值。这样,草原生态经济系统的价值流便可分为经济价值流和生态价值流。所以,经济价值和生态价值综合的草原生态经济价值便能从价值货币角度表征草原生态经济系统的总体功能和生产力水平。
草原生态经济系统中的经济价值流动是在一个纵横交错的价值流网络上进行的。经济价值流的形成、增殖和转移,一般经历三个阶段:(1)准备阶段,包括物化劳动、活劳动和信息的准备。(2)物化阶段。在草原畜牧业生产过程中,劳动者运用一定的技术手段和劳动技能消费着物化劳动和活劳动,从而把劳动时间物化在畜产品中。在创造出新的使用价值的同时,不仅把所消耗的生产资料的价值转移到新产品的价值中去,而且劳动者在劳动过程中又创造出了一定量的新价值,使价值增值。(3)实现阶段。在流通领域中,畜产品经过包装、贮藏、运输进入交换,实现价值,这是价值流的终点,也是再生产价值流的起点。经济价值在生产和流通各环节的逐级递增规律和能量逐级递减规律是草原生态经济系统两个基本功能定律。
草原上的绿色草本植物、动物、微生物及生态系统都具有生态价值。生态价值和生物个体、群体、生态系统的生长、发育、进化呈正相关。草原生态系统的进展演替阶段越高其生态价值便越大。生物体死亡、生态系统消亡,其生态价值也随之消失。生态价值不能沿食物链和生产链转移,更不能逐级增值。牛采食牧草后,牧草的生态价值没能转移给牛,其经济价值却转移给了牛。生态价值无论实现与否,只要形成就自发地源源不断地作用于草原生态经济系统内及其周围的环境,改良环境,造福人类。
4.信息传递。信息是和物质与能量密切相关的事物的属性、联系和表现的特征,是物质客体之间相互联系、相互作用的一种特殊表现形式。信息可分为自然信息和人工信息。草原生态系统中存在自然信息、经济系统中非人工信息或经济(社会)信息。一定条件下,自然信息可转化为经济信息,一种经济信息可转换为另一种经济信息。草原畜
牧业经济活动过程,既是一个物质循环、能量变换、价值转移的过程,也是一个信息传递过程。这种以物质和能量为载体,通过物流和能流转换而实现信息的获取、贮存、加工、传递和转化的过程,就是草原生态经济系统的流动过程,即信息流。
在草原生态经济系统中,信息除沿食物链和生产链伴随物流、能流和价值流传递外,由电脑、互联网、电话、电报、电传、信函、资料、报刊、书籍、广播、电视等传播,这样就形成了很多信息流,而且各种各样的信息流纵横交错组成信息网络,为人们进行系统及其子系的评价、调控、设计、优化以及生产经营决策服务。现代草原生态经济活动中的一系列生产经营决策是以信息为基础的,拥有的信息量越多,而且使用越合理,决策的正确性和准确性便越大,失误性越小,取得成功、实现目标、草原生态经济系统高效能发挥的能性便越强。草原生态经济系统既由外界输入信息,也向外界输出信息。信息的输入输出量,信息渠道的通过能力,信息的利用率等直接反映系统的功能状态,量大、道通、利用率高,功能就强;否则,便弱。
人们往往重视经济信息的流量、流速和使用,而忽视自然信息。其实,草原生态经济系统内自然环境变化和自然资源变化对自然信息的获取,在草原生态系统内物理信息、化学信息、营养信息、行为信息等自然信息的传递,对系统的维持和管理有极重要的作用。
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(责任编辑 牧仁)