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刘悦翠:森林资源损益中的灾害系统
发表时间 2017-12-20 10:32 来源 本站原创

  西北农林科技大学林学院  刘悦翠

  摘 要:本文在界定灾害的有关概念的基础上,研究了灾害系统的分类,灾害系统的组织结构,灾害系统的时空结构、特点及时空关系,灾害系统的环境,灾害系统的功能,并对灾害系统的特点进行了思考。

  关键词:灾害系统;森林资源;损益;思考

  灾害无时不在,每年都会不同程度地发生气象、地质、森林火灾、农林生物等灾害,很多灾害间相互联系、相互作用与相互渗透,从而引发出次生、衍生灾害,或几个突发灾害事件同时发生。

  2008年四川汶川 8.0 级地震,主震及余震频频诱发的滚石、崩塌、滑坡、堰塞湖和泥石流等次生灾害,所造成的损失超过地震全部损失的三分之一。2017 年四川省九寨沟发生7.0 级地震,四川、甘肃、青海、宁夏、陕西、河南等多省震感明显。地震造成人员死亡,受伤,失联,人员受灾,房屋受损、倒塌,震区森林植被被破坏。

  自然灾害是人类的大敌,也影响森林的健康发展。随着社会经济的快速发展,生产规模的逐步扩大,社会财富积累的日益增多,新型的自然灾种不断的出现,自然灾害造成的损失上升,严重地制约着国民经济健康发展。因此研究森林资源损益中的灾害系统,对于了解灾情,探索各类灾害发生特点、损益规律,提高森林的防灾抗灾能力,经营管理好森林意义重大。

  1 灾害的有关概念

  1、灾害 指的是某因子所产生的祸害称为灾害。

  2、自然灾害

  ⑴ 自然 ①指的是自然界。②指的是自由发展。③指的是未经人为干扰。④指的是原始的。⑤指的是天然的。⑥指的是理所当然。⑦指的是不做作,不勉强。

  ⑵ 自然灾害 指的是天然因子所造成的祸害称为自然灾害。

  3、生物灾害

  ⑴ 生物 指的是自然界中由活质构成并具有生长、发育、繁殖等能力的物体称为生物。

  ⑵ 生物灾害 指的是生物因子所造成的祸害称为生物灾害。

  4、人为灾害

  ⑴ 人为 ①指的是人去做称为人为。②指的是人造成的称为人为。

  ⑵ 人为灾害 指的是人为因子所造成的祸害称为人为灾害。

  5、本体灾害

  ⑴ 本体 指的是事物自身称为本体。

  ⑵ 本体灾害 指的是事物自身因子所造成的祸害称为本体灾害。

  6、环境灾害

  ⑴ 环境 ①指的是周围的地方称为环境。②指的是周围的情况和条件称为环境。

  ⑵ 环境灾害 指的是环境因子所造成的祸害称为环境灾害。

  7、内部灾害 指的是事物内部因子所造成的祸害称为内部灾害。

  8、外部灾害 指的是事物外部因子所造成的祸害称为外部灾害。

  9、地质灾害 泛指对人类生命财产构成威胁的非线性地表演化过程称为地质灾害。

  10、次生灾害

  ⑴ 次生 ①指的是第二次生成的称为次生。②指的是间接造成的称为次生。③指的是派生的称为次生。

  ⑵ 次生灾害 ①指的是第二次生成的祸害称为次生灾害。②指的是间接造成的祸害称为次生灾害。③指的是派生的祸害称为次生灾害。

  11、次生自然灾害 ①指的是第二次生成的自然祸害称为次生自然灾害。②指的是间接造成的的自然祸害称为次生自然灾害。③指的是派生的自然祸害称为次生自然灾害。

  12、灾害系统

  ⑴ 系统 ①指的是若干要素按照一定的结构方式或数量比例组成的整体称为系统。②指的是同类事物按照一定的关系组成的整体称为系统。③指的是多个互相制约的要素共处的统一体。④指的是相互关联的元素集。

  ⑵ 灾害系统 指的是灾害因子相互联系、相互作用所组成的一个整体称为灾害系统。

  13、自然灾害系统

  ⑴ 关联 指的是灾害因子的这种相互联系、相互作用称为关联。

  ⑵ 自然灾害系统 指的是天然灾害因子相互联系、相互作用所组成的一个整体称为自然灾害系统。

  14、环境灾害系统 指的是环境灾害因子相互联系、相互作用所组成的一个整体称为环境灾害系统。

  15、人为灾害系统 指的是人为灾害因子相互联系、相互作用所组成的一个整体称为人为灾害系统。

  16、灾害系统结构

  ⑴ 结构 ⑴指的是组织安排称为结构。②指的是各个组成部分的搭配和排列称为结构。③指的是物体的构造。④指的是思维意识的构思。⑤指的是文字书画的构架。

  ⑵ 灾害系统结构 指的是灾害系统内各个因子的关联形式和作用的方式称为灾害系统结构。

  17、灾害系统功能

  ⑴ 功能 ①指的是事物或方法所发挥的有利的作用。②指的是事物或方法所发挥的有利的效能。③指的是系统在特定环境中发挥作用的能力。

  ⑵ 灾害系统功能 ①指的是灾害系统内各个因子的相互联系所发挥出的有利的作用。②指的是灾害系统内各个因子的相互联系所发挥出的有利的效能。③指的是灾害系统在特定环境中发挥作用的能力。

  2 灾害系统的分类

  ⑴ 按灾害的成因分 灾害系统划分为:人为灾害、自然灾害。

  ① 人为灾害 是人为因子所造成。如人为的森林皆伐,使得林地裸露,一遇暴雨,林地植被失去了上层木的保护,降低了林地的持水能力,大量的水未能及时的渗入土壤,易引起水土流失,土壤被冲刷。因为森林皆伐,林地裸露,林下的耐荫植物种类由于失去了上层木的保护,而因生存环境的改变而濒危、消失。人为灾害主要有:森林采伐,毁林开荒,过量施用农药化肥,造成残留农药化肥在水域中富集,危及人、畜、水生生物饮水安全。

  ② 自然灾害 因自然界因子的变化而引起。如地震发生,震区房屋倒塌,电网破坏,通讯中断,交通受阻,人们的生命财产受损。地震发生,山坡崩塌,夷为平地,森林瞬间消逝。自然灾害有:干早,暴雨,洪涝,冰雹,雪崩,冰川,酷热,寒流,台风,海啸,浸蚀,土壤盐渍化,水域富营养化,地震,滑坡,山崩,泥石流、火山,地裂,酸雨,雾霾等。

  生物灾害是自然灾害的一种,是生物因子所造成的。如松毛虫大发生时,吃光山区所有马尾松针叶,虫子用一根丝线将自己悬挂在空中,人们一入松树林,一不小心撞上它,病毒就传染到人的身上,人身体发痒,皮肤上冒出许多红色小苞。吃光松叶的松毛虫,不得不爬下松树,隐藏在地上、草丛中,人们一不留神从草丛中经过,松毛虫马上将病毒传染到人的大腿上,使大腿发痒长出红色小苞。松毛虫的歼灭,唯有天下高温,大旱,才能制胜。生物灾害主要有:虫害、病害、瘟疫、鼠害、有害动物等。

  ⑵ 按灾害的属性分 灾害系统划分为:本体灾害和环境灾害。

  ① 本体灾害 因事物自身因子变化所造成。如林木生长的好坏,受遗传基因的影响,质量好的苗木,枝繁叶茂,争水、争肥、争光、抗病能力强,在林中位于林冠上层,为上层木。质量差的苗木,生长迟缓,争水、争肥、争光、抗病能力差,在林中位于林冠下层,为下层木。由于林地所限,水、肥、光、空间有限,下层木由于没有得到足够的水、肥、光、空间,而导致枯萎、死亡。

  ② 环境灾害 因环境因子的变化而引起。如:大气污染,天空中的尘埃富集,因而雾霾天气时有发生,它的出现,不但影响空间能见度,影响人流、车流的行驶速度。而且雾霾里含有大量的带菌的尘埃,侵害人的呼吸道,影响人们的身体健康。

  ⑶ 按灾害的界别分 灾害系统划分为:内部灾害和外部灾害。

  ① 内部灾害 因事物内部因子变化所造成。如:林中风倒木的出现,不但会砸坏林中其它林木,有时风倒木还被连根拔起,倒下,使得林内瞬间空了一大片,从而形成了林窗。

  ② 外部灾害 因事物外部因子的变化而引起。如:农作物、蔬菜.瓜果大量的施用农药、化肥,多余的农药、化肥残留在土壤中,经雨水载入溪流,汇入江海.湖泊,污染水资源的洁净与人、畜、水中生物的饮水安全与健康。

  3 灾害系统的组织结构

  ㈠ 灾害系统成因 灾害并不是孤立存在的。各种灾害之间具有复杂的、有机的相互联系、相互依存和相互作用,从而构成具有一定结构、功能、环境、特征和运动规律的灾害系统。形成了具有物质、能量、信息、物种传递的灾害系统。

  ㈡ 灾害系统的结构概念 指的是灾害系统的灾害组成及这些灾害在时间、空间上相互联系与作用的方式,即包括:组织结构和时空结构。

  ⑴ 组织 ①指的是安排分散的人或事物使具有一定的系统性或整体性。②指的是系统。③指的是某物体的结构。④指的是机体中构成器官的单位,是由若干形态与功能相同的细胞按一定的方式结合而成的。⑤指的是按照一定的宗旨和系统建立起来的集体。

  ⑵ 组织结构 指的是组织内各因子的关联形式和作用的方式。

  ⑶ 时间结构 指的是组织内各因子在不同时间时的关联形式和作用的方式。

  ⑷ 空间结构 指的是组织内各因子在空间中的关联形式和作用的方式。

  ⑸ 时空结构 指的是组织内各因子在不同时间与空间中的关联形式和作用的方式。

  ㈢ 子系统 指的是构成系统的要素本身是一个系统,其相对于原来的系统而言是子系统,子系统本身可以由更基本的要素组成。如:森林是一个系统,森林中的树木是组成森林的要素,而树木由树根、树干、树枝与树叶组成。树木对于森林来说是一个子系统。

  灾害系统由各种要素即各种灾害和灾害事件构成,在灾害系统中,具有相同特性的灾害构成了自己的系统,即灾害系统的子系统。例如,生物灾害系统由虫害、病害、瘟疫、鼠害、鸟害五个子系统组成。

  ㈣ 灾害系统的组识结构

  根据灾害的成因,灾害系统分为:自然灾害和人为灾害两个子系统。

  ⑴ 自然灾害 分为:地质灾害、地貌灾害、气象灾害、生物灾害和天文灾害5大子系统。这5个子系统又可分别划分出次一级的灾害系统。例如:

  ① 地质灾害系统 分为:地震、地火、地下毒气、火山喷发、岩溶、沙漠化、石漠化等子系统。

  ② 地貌灾害系统 分为:山崩、滑坡、地陷、岸坡再造、泥石流等。

  ③ 气象灾害系统 分为暴雨、洪涝、干旱、热带气旋、冰雹、雪崩、酷热、低温冷害、雷电、龙卷风、海啸灾害等。

  ④ 生物灾害系统 分为病害、虫害、有害动物灾害、微生物灾害等。

  ⑤ 天文灾害系统 分为天体撞击、宇宙射线异常灾害等。

  ⑵ 人为灾害 分为:

  ① 生态环境灾害系统 由自然资源衰竭、环境污染、人口过剩等灾害组成。

  ② 工程经济灾害系统 由工矿火灾、工程塌方、爆炸、工程停工等灾害组成。

  ③ 社会生活灾害系统 由民间火灾、交通事故、战争、社会动乱等灾害组成。

  ④ 综合型灾害系统 由自然因素与人为因素综合作用形成的灾害。如水土流失、土地沙漠化、火灾、病虫害等许多灾害的形成既有自然因素的作用,也有人为因素的作用。

  4 灾害系统的时空结构、特点及时空关系

  ㈠ 灾害系统的时空结构 指的是各种灾害在时间与空间上相互联系和作用的方式称为灾害系统的时空结构。

  ㈡ 灾害系统的时空结构特点

  ⑴ 灾害系统的时间结构特点

  ① 灾害离散性 各种不同灾害在时间上可以是离散的,即在不同的时间发生。

  ② 灾害接续性 各种不同灾害也可以是接续的,即前后相继发生。

  ③ 灾害同步性 各种不同灾害是同步的,即同时发生。

  ⑵ 灾害系统的空间结构特点

  ① 灾害异域 各种不同的灾害在空间上可以是异域的,即在相隔甚远的区域发生。

  ② 灾害邻域 各种不同的灾害也可以是邻域的,即在相邻的区域发生。

  ③ 灾害同域 各种不同的灾害还可以是同域的,即在同一区域内发生。

  ㈢ 灾害的时空关系

  综合考虑不同灾害的时间与空间关系,灾害系统具有:① 离散异域关系。② 离散邻域关系。③ 离散同域关系。④ 同步邻域关系。⑤ 同步同域关系。⑥ 同步异域关系。⑦ 因果相循关系。⑧ 因果相异关系。

  5 灾害系统的环境

  ㈠ 灾害系统的环境

  ⑴ 地球表层系统 指的是大气圈、水圈、生物圈(包括人类社会)、岩石圈所组成的巨系统。

  ⑵ 灾害系统 是包容地球表层系统的整个宇宙系统的子系统。

  ⑶ 灾害系统的环境 将整个宇宙系统去掉灾害系统的部分称为灾害系统的环境。

  ㈡ 灾害系统的环境分类; 可分为:

  ① 自然环境系统 由自然过程和自然物质组成的自然环境系统。

  ② 社会环境系统 由社会过程和社会组成的社会环境系统。

  ③ 经济环境系统 由经济过程和物质组成的经济环境系统。

  ④ 复合环境系统 由自然环境、社会环境与经济环境3种系统交织而成的复合环境系统。

  自然系统的运动与发展是产生自然灾害子系统的环境。社会系统的运动与发展是产生人为灾害子系统的环境。经济系统的运动与发展是产生经济灾害子系统的环境。自然系统、社会系统与经济系统的运动与发展是产生复合型灾害子系统的主要环境。

  ㈢ 灾害系统与环境关系 灾害系统与其环境之间具有相互联系和相互作用的关系。

  ⑴ 灾害系统的输入 指的是按照系统论的观点,环境对灾害系统的影响和作用称为灾害系统的输入。

  ⑵ 灾害系统的输出 指的是灾害系统对其环境的作用称为灾害系统的输出。

  ⑶ 灾害系统输入输出的实质 灾害系统的输入输出是物质、能量、信息、物种的运动。

  ① 灾害系统的输入 如,森林火灾,1) 森林自燃引发森林火灾。2) 人员入林带火。3) 雷电碰撞,引发森林火灾。

  ② 灾害系统的输出 如森林火灾的输出:1) 天空中浓烟滚滚,火光冲天,森林消失,林地增温,土壤结构破坏,林中的野生动植物失去了栖息之地。林木、林中的野生动植物受损。2) 森林火灾的成因、后果,火灾扑救实施、指挥与管理,火灾的现状信息,为人类认识火灾、预防火灾、恢复森林提供了宝贵资料。

  ㈣ 灾害系统输入输出的类别 分直接和间接两类。

  例如,地震造成人们生命、财产的经济损失,这便是一种直接性的信息输出。地震引起人们的心理恐慌,这便是一种间接性的信息输出。

  ㈤ 灾害系统输入输出的强弱 灾害系统输入输出的强弱直接决定了灾害的形成、发展和后果。如连续几天的暴雨,江河源头的森林植被稀疏,持水能力不足,难于吸纳更多的雨水,多余的雨水沿溪流而下,汇入江海。溪流,江河由于长年累月泥沙的冲积,沉淀,使溪流、河床抬高,持水能力下降,因而每当连续几天的暴雨时,溪流下游江河两岸低凹地的村庄、农田、森林、城市惨遭淹没,损益惨重。

  灾害系统的物质、能量输入大,灾害发展快,受灾后果惨重,灾害损失大。反之,灾害系统物质、能量输入小,灾害发展缓慢,受灾后果较轻,灾害损失小。

  6 灾害系统的功能

  ㈠ 灾害系统的功能

  ⑴ 系统功能 指的是系统对输入的响应能力。

  ⑵ 灾害系统的功能 指的是灾害系统对输入的响应能力。

  ⑶ 危害 ①指的是使受破坏。②指的是损害。

  ⑷ 灾害系统的危害 指的是灾害系统的损害。

  灾害系统的危害,是灾害系统对输入的各种响应中的一种。不同的灾害对于同一个输入的响应不同,同一灾害对于不同输入的响应能力也不同。例如,下暴雨,滑坡和洪涝响应明显、直接,而地震却难以响应。

  ⑸ 灾害系统与环境关系 灾害系统对输入的响应关系,反映了灾害系统与环境之间的相互作用和相互联系的关系紧密。

  ㈡ 灾害系统的总体功能

  ⑴ 响应能力的总和 由多种灾害组成的灾害系统,其总体功能是各种灾害对输入的响应能力的总和。

  ⑵ 不是简单的代数和 由于灾害间不一定是线性关系,这种总体功能不一定是单个灾害响应能力简单的代数和。

  ⑶ 取决于系统的结构 灾害系统的总体功能,不但取决于各单个灾害对输入的响应,即灾害与环境的关系,还取决于作为系统要素的各种灾害间相互联系和相互作用的方式,即取决于系统的结构。换言之,灾害系统的功能与它的结构有关。

  ⑷ 系统总体功能不等于其要素功能之和 系统总体功能可以大于各要素功能之和,也可小于各要素功能之和。系统总体功能之和取决系统要素的合力。

  ㈢ 灾害系统功能的实质 是灾害系统对环境系统的输入进行加工,从而转化为输出的能力与性能。转化能力强则输出多而快,转化能力弱则输出少而慢。转化性能强,则输出对环境的冲击力大。转化性能弱,则输出对环境系统的冲击力小。灾害系统的功能决非单纯指灾害对人类社会的危害,灾害系统危害只是系统功能的一部分。

  7 灾害系统的特点

  ⑴ 开放性 ①指的是展开。②指的是解除封锁、禁令、限制等。③指的是性格开朗。

  灾害系统具有开放性,它不断地与环境进行着物质、能量、信息与物种的交换。灾害系统自身的不可逆过程引起正熵的增加,与环境的物质、能量交换引起负嫡流。

  熵 ①指的是热力体系中,不能利用来做功的热能可以用热能的变化量除以温度所得的商来表示,这个量称为熵。②指的是科学技术上泛指某些物质系统的一种量度或者某些物质系统状态可能出现的程度称为熵。

  ⑵ 庞大性 ①指的是空间、形态、组织或数量等很大。②指的是流程或时间长。

  灾害系统具有空间尺度大、时间尺度长、因子众多、结构复杂的特点。灾害系统是大系统。所谓大系统是指因素众多、规模庞大、子系统多、层次多、结构复杂、功能综合的系统,是多输入、多输出、多干扰、多变量、多参数、多目标的系统,并具有主动性、分散性、信息不完备性和不确定性等特征。

  ⑶ 杜会性 ①指的是由一定的经济基础和上层建筑构成的整体。也叫社会形态。如奴隶社会、封建社会。②泛指由于共同物质条件而互相联系起来的人群。

  灾害是自然对人类社会的损益,人类社会对自然的损益,或者是人类社会自身活动引起的对人类社会的损益。人类的活动,具有社会性。自然对人类社会的损益,没有目的性。人类社会对自然的损益,具有主动性。

  ⑷ 不确定性 ①指的是不明确而不肯定。②指的是不能明确地定下。

  灾害系统的不确定性,如模糊性、随机性等。灾害具有不确定性,灾害系统的边界、结构和功能都具有模糊性,即难以辨识。这种不确定性是开展灾害系统研究困难的症结所在。

  ⑸ 不确知性 指的是确切的不知道。

  灾害系统是一个不确知的系统,信息资源不足,人们对灾害系统的结构和行为了解不够。灾害的发生防不胜防。对灾害系统探究,可采用信息不完备理论和方法。例如,灰色方法。

  ⑹ 非线性 ①指的是非直线和非曲线。②指的是非边际。③指的是非路线。

  灾害系统具有非线性性质,灾害系统对于环境输入的响应不具备线性叠加的性质。灾害系统的演化,可能出现突变,呈现出分岔、不动点、极限环、混浊等变化。

  混浊:①我国传说中指宇宙形成以前模糊一团的景象。②指的是糊里糊涂.无知无识的样子。

  突变:①指的是突然急剧的变化。②哲学上指的是飞跃。

  如:由单一的洪涝灾害形成的灾害系统演变成了“洪涝-滑坡-泥石流”这种复合型的灾害系统,其响应能力远远地高于洪涝灾害单一系统,这一转变是一种突变。

  ⑺ 动态性 ①指的是事物变化发展的情况。②指的是艺术形象表现出的活动神态。③ 指的是运动变化的状态。

  灾害系统具有动态性,它伴随时间的变化而发展,灾害损益的大小与灾害系统的输入与输出有关。也与该时刻之前的输入有关。

  ⑻ 滞后性 ①指的是慢。②指的是比规定的时间或合适的时间靠后。

  灾害后果具有滞后性,如西北山区,山高坡陡,土质疏松。但是交通不便,人们就在半山腰上劈山修路架桥,使得山体的结构与植被受到破坏,山体的稳定度降低,一遇大雨,山体容易产生崩塌、滑坡,大量土石堵塞道路,中断交通。

  ⑼ 迁移性 指的是离开原来的所在地而另换地点。

  灾害后果具有迁移性,如每年夏初南方下暴雨,连续几天雨下个不停,江河沿头沟壑、溪流雨水暴涨,河流下游两岸低凹处的房屋农田被水淹,损失惨重。

  ⑩ 模糊性 ①指的是不分明;不清楚。②指的是混淆。灾害的损益具有模糊性。

  如,同一地区,同时发生水土流失与火灾,这两种灾害在成因和后果上可能毫不相干。灾害起因,水土流失由暴雨后洪水泛滥引起,而人为火灾纯粹因人为破坏性行为引起。

  ⑾ 随机性 ①指的是跟着情况的变化,掌握时机。②指的是不设任何条件,随意地。

  灾害系统中各灾害的发生具有随机性,灾害的成灾要素难以预测。

  ⑿ 突发性 指的是在短促的时间发生,出乎意外。如地震具有突发性,让人始料未及。

  ⒀ 链接性 ①指的是在电子计算机程序的各模块之间传递参数和控制命令,并把它们组成一个可执性的整体的过程。②指的是某个致灾因子的发生导致一系列灾害的发生。

  如地震发生,灾害链现象明显。地震能引发滑坡、崩塌、喷砂冒水,以及生命线、生产线破坏等一系列灾害。

  ⒁ 经济性 ①在经济学上指的是社会物质生产和再生产的活动。②指的是对国民经济有利或有害的。③指的是个人的生活用度。④指的是用较少的人力、物力、时间获得较大的成果。

  总之,灾害的成因、过程与后果都具有经济性。灾害系统与经济系统相互依存、息息相关,离开经济系统,无从谈及灾害系统,经济系统与灾害系统为伴。灾害系统具有经济性。经济系统中产生的对人类、社会、自然、森林具有危害作用的事件或现象叫做灾害。灾害系统的要素、结构、功能、输入,都受到经济系统的重大影响与驱动。