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2.2.2 消费系统与环境系统的联系
消费系统根植于环境系统之中。环境系统的主要功能是：为人类生产和消费提供场所；供应社会生产所需要的各种资源；提供人类消费生活必需的各种物质资料；消纳人类社会生产和消费所排放的废弃物。可见生态系统既是社会再生产的基本物质基础，也是消费结构发展的重要制约因素。生态环境再生产的水平和能力（即生态生产力）不仅制约着消费结构的发展水平与速率，而且标志着人类文明的状况与程度。
经济系统和环境系统的关系受物理学定律和系统机制的约束，主要有：质量守恒定律；能量守恒定律（热力学第一定律）；熵增定律（热力学第二定律）；耗散结构理论、协同论、突变论等系统理论。
质量守恒定律指的是一个系统质量的改变总是等于该系统输入和输出质量的差值。它表明质量既不会被创生，也不会被消灭，而只会从一种物质转移到另一种物质，总量保持不变。能量守恒定律认为，在自然界中能量既不能消灭，也不能凭空产生，能量可以从一种形式转变成另一种形式，在转换过程中能量守恒。以这两个定律审视人的生产和消费过程，可以看出，在一个封闭的系统中，能量或物质是不能产生或消灭的，它或者在社会经济系统中积累留存，或者作为废弃物或能量回归到自然生态系统中；从足够长的时间尺度观察，从自然界中获取的物质和能量必定等于排入自然界的物质和能量。因此，“消费”实质上是人们利用商品的某些效用（即商品的服务过程），而不是商品的物质本身，当某一个“物品”在满足了人们在某一方面的需要并丧失了效用后，就变成“废弃物”；那么从整个自然界来看，当对自然环境的消费超过其承载和吸纳能力时，环境所能提供给人类的服务就会减少。
熵理论经历了平衡态和非平衡态两个阶段。熵概念最初是从平衡态势力学中总结出来的。热力学第二定律揭示了封闭的、孤立系统中的热力学不可逆过程，当系统达到热力学平衡状态时，系统中的物质和能量均一分布，系统熵值最大，宏观上处于完全静止的无序（平衡）状态。一般地，熵值增加将导致系统功能的退化。孤立系统的自发过程是熵增过程，说明能量的传递总是从高能位向低能位、由集中向分散、由有序向无序进行，熵作为一种能的量度，表示有用能变成无用能的数量。马歇尔指出“消费的行为打乱了物质的排列，减少或破坏了物品的效用”，也就是说商品消费的过程是一类熵增的过程。
耗散结构理论则将平衡熵理论发展到非平衡态。普里高津（I.Prigogine）认为：在远离热力学平衡状态下，一个个子系统之间具有非线性关系的开放系统可以通过与其环境之间进行能量和物质的交换，不断引进负熵流，从而产生并维持系统的结构和功能，使之处于有序状态。为维护消费系统所需要的高位能量和稳定的物质秩序，人们需要不断地向自然索取；而消费系统产生的低位能量和打乱了物质排列的废物必须不断地排入自然系统。因此一个远离热力学平衡的有序的消费—环境系统，是以不可持续的索取为代价的。目前全球环境系统主要的负熵流来自太阳，而对具体的区域来说，这个负熵流是有限的，一个区域要获得更高的消费水平，就可能对本区域或其他区域的自然资本带来深刻影响，危及可持续发展的基础。
协同论是德国物理学家赫尔曼·哈肯在1976年研究激光时创立的。他认为客观世界的物质系统是由若干子系统所组成的，各子系统之间存在着某种关联，当子系统之间的关联足以束缚子系统的状态，使系统总体在宏观上显示出一定结构时，子系统之间便形成了协同，协同导致有序。如果说耗散结构理论揭示了开放系统维持有序状态的规律，那么协同论则揭示了系统结构由简单到复杂、由无序到有序的演化规律。区域环境系统和消费系统是相互耦合的开放系统，消费需求需要有序的环境，而资源短缺和环境问题的发生恰恰是物质系统和环境系统无序状态的表现，维持两者的平衡以及耦合发展，需要进行系统的有效协调。
突变论原意指突然发生的灾难性变化，现已成为运用几何上的拓扑学、奇点、微分方程定性理论和稳定性数学理论，来研究自然界各种形态、结构和社会经济活动的非连续突变现象的一种数学理论和方法，为耗散结构论和协同学提供了定量化的工具。突变论对拉普拉斯的机械决定论，即知道初态就能预知终结的线性思维方式以很大的冲击，把偶然性与必然性、随机性与决定性有机地统一起来，适应了研究一切复杂系统的需要。区域环境系统主要是渐进演进的，特殊情况下也会发生突变。渐进是指区域环境系统运动在量和质上渐进发展、连续变化的方式，一般反映量的积累过程，它的基本特征是具有较长的时间跨度，缓慢的演变速度，变化量小质弱。突变则指区域环境系统运动在量和质上急剧发展、间断变化的方式。它的基本特征是具有较短的时间跨度，变化速度快且强度大，变化量大质显，常表现为跳跃式质变和渐进的中断，也包括间断性量变。区域环境系统的突变常常由自然灾害造成的，人为活动效应的积累也可使环境系统发生突变式演进。所以，区域环境系统是渐进和突变的统一。
要消费，就要去向自然索取、加工，就要去开发和利用自然，消费活动结束，最后还要把“废物”排放到自然界中。可见，消费行为的一大特点就是两头连接自然：既向自然索取，又向自然排放（图2.2.2）。向自然索取不合理会浪费资源和破坏生物多样性，而排放不合理又会产生环境污染和生态破坏。今天，当你购买一台电视机时，是购买了约4000种化学物质，其中有500～600g的铅，和一个会引起爆炸的真空管。世界上甚至“没有一个地方可以安全地把电视机处理掉”。这就决定了消费行为会产生重大的生态环境效应（俞海山等，2005）。因此，消费不仅仅是经济子系统内的一种扰乱因素，而且是更大的生态系统中的扰乱因素（艾伯特，1991）。
图2.2.2 消费系统与环境系统的关系
参考：俞海山等，2005.有改动。
与生产对环境的作用相比，消费对环境的作用具有明显的广泛性、分散性、累积性和责任的难以区分性。
环境压力可分为两种类型：生态型和污染型环境影响因素。生态型环境影响因素，指那些长期起作用、不易恢复的，对生态系统的结构、功能从根本上加以影响的压力，包括：森林覆盖率、荒漠化、水土流失率、水蚀模数等。这类因素对环境系统的演化起到支配和主宰作用，稳定性和抗逆性强，变化缓慢，但破坏后难以恢复。污染型环境影响因素，指那些短期内起作用、对生态系统加以弹性影响的压力，包括水污染、大气污染等。这类因素影响局部区域的环境质量，具不稳定性和可恢复性。
考察环境问题，须关注这两种因素对环境状态影响的不同作用，采取相应的防范措施。一般地，环境污染对局部的危害较大，但其影响一般可通过自然恢复或人工处理在相对较短的时间内得到消除。而对于生态状态改变（如沙漠推进、气候变迁等），虽然系统本身具有较大的对抗状态改变的能力，但是系统一旦改变，对区域甚至整个人类的生存将产生深刻而难以恢复的影响。还应注意的是，环境污染与生态破坏有时会发生转化。
图2 .2 .3消费的生态足迹示意图
摘自：imgsrc.baidu.com。
环境容量和环境承载力的本质是环境系统功能的有限性。人类生产和消费活动施加在自然生态系统的影响和破坏压力主要包括两个类型一：是污染因素，二是对自然资产的耗竭、破坏而形成的生态压力。学者们形象地把生产和消费带来的环境压力称为生态足迹或生态包袱（Rees, 1992; Wackeragel et al.,2004；陶在朴，2003），意思是每个人的生活都在生态系统上留下了一个黑脚印，占有着自然资产（图2.2.3）。这些压力或破坏因素通过时间积累、空间扩散或因子的相互作用，超过了环境综合限值，通过自然生态系统的调节和反馈，就可能导致环境因子的变化以及区域生态状态响应，产生环境效应。