自然系统

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自然系统(Natural system)又叫天然系统,是指那些不受到人为干扰或影响,或者人为干扰或影响比较小的系统。自然系统分为广义的自然系统和狭义的自然系统。

目录

广义的自然系统

广义的自然系统是指物质世界的一切系统,既包括非生命系统和生命系统,也包括社会系统和思维系统。对于社会和思维系统,我们可以认为它们都存在着独立于人类的特有的客观规律,因此受到人类个体的影响非常微弱,因此也可以归结为自然系统。例如,城市虽然是人造的复杂系统,但是由于城市的形态、人口分布、经济发展等都受到客观自组织规律的制约,因此,城市可以看作是自然系统。

 狭义的自然系统

狭义的自然系统是指以天然物为要素,由自然力而非人力所形成的系统,如天体系统、气象系统、生物系统、生态系统、原子系统等。我们通常所说的自然系统是不包括社会系统和思维系统在内的狭义的自然系统。

从物理学中描述的亚原子系统,到地球上的山川河流、生命系统,甚至银河系统,都是自然系统。自然系统是进化形成的、不可还原的整体。只要宇宙的式样和规律不是反复无常的,这些系统就不能是别的样子。这是自然系统的显著特征。太阳总是从东方升起,彩虹的颜色总是一样的。

自然系统是由自然物(矿物、植物、动物、海洋等)形成的系统,它的特点是自然形成的。自然系统一般表现为环境系统,如海洋系统、矿藏系统、植物系统、生态系统、原子核结构系统、大气系统等。

通常所说的自然系统是不包括社会系统和思维系统在内的狭义的自然系统。自然系统是人类赖以生存和发展的基础,与人类行为密切相关的社会系统、经济系统等要从自然系统中不断取得物质和能量,并把生产、生活过程的产物包括耗散物质反馈到自然系统中,人类系统从属于自然系统,人类的生存和发展离不开自然系统的支持并对自然系统产生影响。

自然系统与人类的关系

自然系统是人类赖以生存和发展的基础,与人类行为密切相关的社会系统、经济系统等要从自然系统中不断取得物质和能量,并把生产、生活过程的产物包括耗散物质反馈到自然系统中,人类系统从属于自然系统,人类的生存和发展离不开自然系统的支持并对自然系统产生影响。

词源

早在1735年,著名博物学家林奈(Carl von Linné)就以《自然系统》为名出版了一本分类学的经典著作。在这本书中,他把大自然区分为矿物、植物和动物三界并按纲、目、属、种对植物界进行了分类 。这可能是关于自然系统最早的分类学研究。

对自然系统比较大规模的研究是1980年代兴起的。那个时候,随着人类对自然界的影响作用越来越不可忽视,另外,全球变暖、石油危机、人口爆炸等问题促使人们开始关注自然界的系统,以及它和人类之间的关系。这种全球性环境问题及其对区域生存环境影响的研究,就其科学内容而言已经超出任何单一传统学科的范围,“地球系统”科学概念应运而生,不同等级的自然系统成为目标各异的研究对象。

美国国家航空与航天局(NASA)提出“地球系统科学 ”和 美国地球系统科学委员会出版《 地球系统科学》 ,可以视为自然系统研究兴起的标志。遂有地球系统科学联盟成立,以及德国的“地球工程学 ”、英国的“量化并理解地球系统和中国的 《 21世纪中国地球科学发展战略报告》等计划的出台和实施。

参考资料

  • 许国志:系统科学大辞典, 云南科技出版社,1994
  • 董光璧. 自然系统研究的兴起[J]. 科学, 2014, 66(4):8-10.
  • 孙东川等. 管理的数量方法 , 清华大学出版社,2005
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