“如果沒有變化,沙漠就會退化,”托尼·博格斯 [110]sup> 斷言。他是一位身材魁梧,留著一大把紅胡須的生態學家,深愛著沙漠。他全身心地學習研究與沙漠相關的知識和資料。在亞利桑那州圖森市附近,博格斯頂著酷熱一直監測著一塊沙漠帶。幾代科學家在此進行了持續80年的測量和拍攝。對這塊土地上的觀察在所有無間斷生態學觀察中時間是最長的。通過研究這80年來沙漠變化的數據,博格斯得出結論:“多變的降雨量是沙漠存續的關鍵。每年降雨的情況稍有不同,才能使每個物種略微脫離平衡態。如果降雨量變幻多端,那麼物種的混合群落就會增加兩到三個數量級。反之,如果相對於每年的氣溫循環周期,降雨量保持不變的話,美麗的沙漠生態將幾乎總是向著單一乏味潰縮。”
“均衡即死亡,”博格斯如是陳述。這個觀點在生態科學圈內流行時間還不很長。“直到20世紀70年代中期,我們所有人都在前人學說的指導下工作,即生物群落正趨向不變的均衡,形成頂極群落。而今,我們看到,正是紊亂和多變真正給自然賦予了豐富的色彩。”
生態學家偏愛自然界中的各種均衡狀態,其主要原因和經濟學家偏愛經濟中的各種均衡狀態相同:均衡態可以用數學模型來表達,你可以為一個過程寫出你能夠求解的方程。但如果你說這個係統永遠處於非均衡狀態,你就是在說它的模型是無法求解的,也就無從探究。那就相當於你幾乎什麼都沒說。而在當今這個時代,生態學(還有經濟學)上的理解發生巨大改變並不是偶然的,因為用廉價計算機就能輕鬆地為非平衡和非線性方程編程求解。在個人電腦上為一個混沌的共同進化的生態係統建立模型突然不再是難題了。你看,這和行進的巨樹仙人掌叢林或稀樹大草原的奇異行為多像啊。
近年來,學者們提出了上千種非均衡態模型;事實上,現在有一個小圈子,專門研究混沌非線性數學,微分方程和複雜性理論等,所有這些研究都有助於改變這樣的舊有觀念:大自然和經濟活動都會收斂到平衡穩態。流動即常態這個新觀點重新闡述了曆史數據。博格斯能夠向人們展示沙漠的老照片,表明巨樹仙人掌叢林的生態地塊在一段相對較短的時間(幾十年)正在圖森盆地內漂移。“從我們監測的沙漠帶發現,”博格斯說,“這些地帶的發展並不同步。而正因如此,整個沙漠帶內物種較為豐富,如果自然災害徹底毀滅了一個地塊上的物種,處在另一發展階段的地塊可以輸出生物體和種子到這片地帶。甚至在沒有降雨量變化的生態係統,比如熱帶雨林,由於周期性的暴風雨和倒折的樹木,也存在這種斑塊生態動力係統(patch dynamics)。”
“如果沒有變化,沙漠就會退化,”托尼·博格斯 [110]sup> 斷言。他是一位身材魁梧,留著一大把紅胡須的生態學家,深愛著沙漠。他全身心地學習研究與沙漠相關的知識和資料。在亞利桑那州圖森市附近,博格斯頂著酷熱一直監測著一塊沙漠帶。幾代科學家在此進行了持續80年的測量和拍攝。對這塊土地上的觀察在所有無間斷生態學觀察中時間是最長的。通過研究這80年來沙漠變化的數據,博格斯得出結論:“多變的降雨量是沙漠存續的關鍵。每年降雨的情況稍有不同,才能使每個物種略微脫離平衡態。如果降雨量變幻多端,那麼物種的混合群落就會增加兩到三個數量級。反之,如果相對於每年的氣溫循環周期,降雨量保持不變的話,美麗的沙漠生態將幾乎總是向著單一乏味潰縮。”
“均衡即死亡,”博格斯如是陳述。這個觀點在生態科學圈內流行時間還不很長。“直到20世紀70年代中期,我們所有人都在前人學說的指導下工作,即生物群落正趨向不變的均衡,形成頂極群落。而今,我們看到,正是紊亂和多變真正給自然賦予了豐富的色彩。”
生態學家偏愛自然界中的各種均衡狀態,其主要原因和經濟學家偏愛經濟中的各種均衡狀態相同:均衡態可以用數學模型來表達,你可以為一個過程寫出你能夠求解的方程。但如果你說這個係統永遠處於非均衡狀態,你就是在說它的模型是無法求解的,也就無從探究。那就相當於你幾乎什麼都沒說。而在當今這個時代,生態學(還有經濟學)上的理解發生巨大改變並不是偶然的,因為用廉價計算機就能輕鬆地為非平衡和非線性方程編程求解。在個人電腦上為一個混沌的共同進化的生態係統建立模型突然不再是難題了。你看,這和行進的巨樹仙人掌叢林或稀樹大草原的奇異行為多像啊。
近年來,學者們提出了上千種非均衡態模型;事實上,現在有一個小圈子,專門研究混沌非線性數學,微分方程和複雜性理論等,所有這些研究都有助於改變這樣的舊有觀念:大自然和經濟活動都會收斂到平衡穩態。流動即常態這個新觀點重新闡述了曆史數據。博格斯能夠向人們展示沙漠的老照片,表明巨樹仙人掌叢林的生態地塊在一段相對較短的時間(幾十年)正在圖森盆地內漂移。“從我們監測的沙漠帶發現,”博格斯說,“這些地帶的發展並不同步。而正因如此,整個沙漠帶內物種較為豐富,如果自然災害徹底毀滅了一個地塊上的物種,處在另一發展階段的地塊可以輸出生物體和種子到這片地帶。甚至在沒有降雨量變化的生態係統,比如熱帶雨林,由於周期性的暴風雨和倒折的樹木,也存在這種斑塊生態動力係統(patch dynamics)。”
“均衡態不僅意味著死亡,它本身就是死亡狀態,”博格斯強調,“係統要變得豐富,就需要時間和空間上的變化。但變化太多也不行。你會一下從生態漸變群 [111]sup> 轉到生態交錯群 [112]sup> 。”
博格斯認為,自然界對擾動和變化的依賴是個現實問題。“在自然界,如果作物(包括蔬菜,種子,或肉)的收成年複一年差異很大,那沒什麼問題。自然實際上在此差異中增加了其豐富性。但是當人們要靠一個生態係統中的作物維持生計,比如受變化驅動演化的沙漠係統,他們能做的僅僅是將這個係統簡化成我們所謂的農業——根據變化的環境提供固定的產品。”博格斯希望沙漠的變遷能教會我們如何不用簡化係統就能和變化的環境共處。這並不是一個完全愚蠢的夢想。信息驅動的經濟模式為我們提供的是一種能夠適應調整的基礎結構,它能圍繞無規律的產出靈活地做出修正;這就為靈活的“即時”製造業提供了基礎。理論上,對於提供食物和有機資源的豐富多變的生態係統,我們可以利用信息網絡調節投入,以適應其極不規律的產出。但是,正如博格斯承認的:“眼下,除了賭博,我們還沒有由變化驅動的工業經濟模式。”