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摘要：作为国民经济中各行业集合的产业，是一个典型的人工自然系统。从个体、种群、群落和系统四个层次的要素对比分析发现，产业这个人工自然系统与自然生态系统具有诸多的相似性，因此，我们可以把产业看做一个人工生态系统，借助研究自然生态系统的生态学理论和方法来建构产业生态理论。通过自然生态与产业生态的同构性比较为建构产业生态理论提供了可靠的科学基础。
关键词：自然生态；产业生态；产业生态理论；比较研究
中图分类号：F062.2
文献标志码：A
文章编号：1001－862X(2010)03－0011－07
生态与产业、生态学与产业经济学本来属于不同的学科门类，似乎没有相关性。然而，深入比较后发现两者之间具有许多相似之处。特别是随着产业生态学的兴起，两者之间的相关性更是成为学者们关注的焦点。产业生态学有意识地引入了起源于生物系统的生态学(ecology)的概念，并通过自然生态系统和产业生态系统之间的隐喻和类比，把生态学思维和生态学方法作为理论的工具来建构产业生态理论。产业生态理论大多是通过企业与生物个体、产业与生物种群、产业集群与生物群落、产业系统与生态系统的类比提出来的。生态学的基本原理和方法为产业生态学理论的创建提供了科学基础和方法论，或者说自然生态与产业生态系统的相似性或者同构性，是产业生态理论的科学基础。
一、自然生态、人工生态与产业生态
生态学的英文名称Ecology一词源于希腊文Oekologle，而Oekologie是由词根Oikos和词尾10gos构成，oikos表示住所和栖息地，logos表示学科，原意是表示研究生物栖息环境的科学。生态学的思想由来已久，最早可以追溯到古希腊。希腊最早的医药学家Hipporates(公元前460－377)曾写过一本《空气、水和草地》的书，指出必须研究植物和季节变化之间的关系。Aristote(公元前384－322)在《自然史》一书中，曾描述了生物与环境之间的相互关系以及生物之间的竞争。经过漫长的思想孕育，1866年德国动物学家海克尔(H.Haeckel)首次提出了生态学一词，并定义生态学是研究生物与其环境相互关系的科学。这标志着近代生态学的诞生。
生态学在发展初期，以研究人类之外的动植物个体、种群和群落与其周围环境的相互关系为目标。到20世纪初，生态学已经发展成为四个彼此独立的分支：植物生态学、动物生态学、海洋生态学和湖沼生态学。随后这四个分支不断分化，使生态学逐渐形成了多系列分支。1935年，英国生态学家A.G.Tansley首先提出生态系统(Ecosystem)的概念，把生物与其生存的自然环境视为一个相互作用的有机整体。20世纪50年代，美国生态学家E.P.Odum出版了《生态学基础》，发展了生态系统的概念，并从生态学原理和方法等方面极大地丰富了生态学内容，建构了基础生态学的知识体系框架。
从20世纪60年代开始，人们逐步认识到工业革命以来人类对自然的征服和改造已经带来了始料未及的后果，从而掀起了20世纪70年代以后的生态热，进而使生态学成为当今世界最活跃的学科之一，呈现出旺盛的生命力。当前生态学研究在空间尺度上向宏观和微观两个方向不断拓展的同时，实践尺度也由短期线路调查向长期定位和更长时段的地质历史回访和以更长时段的长期预测扩展。由此拓展出众多的生态学分支和不同层面的生态学研究领域。目前，生态学领域的著作林立。展示了生态学分支学科的繁盛，同时也展现了生态学知识体系的扩张。
现代生态学的研究范围异常广泛，自然界从分子到生物圈都是生态学的研究对象，即生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观生物圈(全球)都是生态学的研究对象。这些研究对象又异常复杂，使生态学发展成为一个庞大的学科体系。也就是说，现代生态学已经从传统的不同生物组织层次领域的研究，派生出了很多的分支学科，几乎覆盖了人类生活的方方面面。从不同角度研究可以将生态学进行划分。从组织水平来看，生态学可以从个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学等四个不同层次来研究生物和环境相互关系的普遍规律和基本原理。
自从大自然孕育出人类开始，人类就表现出了巨大的主动性、创造性和实践性。人的实践活动使自然界成为人的对象。人的环境以及人的活动要素，并使天然的自然化过程出现了人化自然。人类除了借助自然之外，还在天然自然的基础上创造出一个同样多姿多彩的人工自然。例如，万里长城、阿房宫、阿波罗飞船、长江三峡大坝、铁路、公路、工业产品等等，这些都是自然界本身没有的，是人工过程的产物。虽然它们是客观存在的，但由于它们是人工创造物，没有人也就不可能有它们的出现和存在。所以在天然自然之外。还存在着一个人工创造物的世界，它们由天然自然的物质经人工转化为另一个物质世界。这就是人工自然。
人工自然是人类实践手段所及从而变革了的那部分自然界。它是人类依据自然规律、利用自然界的物质条件创造出来的自然物，是深深打上人类印记，与人类社会发生密切联系的自然界。人类和人工自然之间构成一个调控系统。人们凭借自己的认识能力和实践能力变革、改造自然，以满足人类日益增长的物质、能量和信息的需要。人工自然是随着人类控制手段的不断提高而拓展的。所以人工自然的拓展过程可以由技术史来表征。
从广义的产业概念来看，产业指的是国民经济中的各行各业，包括农业、工业、服务业等一切领域，而每一个具体产业如农业、工业等又是由同类型企业的集合而成。狭义的产业概念专门指工业或称为制造业内部的各种工业部门或行业。如冶金、造船、汽车、电子、耐用消费品、机械、纺织等部门，这些工业部门或行业也是由一些具有相同生产技术特点或产品特点的企业组合而成。产业是社会生产力发展的结果，是社会分工的产物，并且随着社会生产力水平和分工专业化程度的提高而不断变化和发展。社会分工是指在社会范围内人们分别专门或主要从事某种经济和社会活动的现象，或者说是人们在社会不同的部门从事工作的情况。生产工具的进步是生产力发展的主要标志，也是产业发展的重要标志。
所以与人类相伴的产业是典型的人工自然。而且经历了从简单到复杂的演化过程，如今形成了一个复杂的人工自然系统。产业这个人工系统与自然生态系统相互依赖、相互作用，形成了一个人工生态，因此，我们可以把产业看作一个人工生态系统，用分析自然生态系统的生态学理论对产业生态系统进行个体、种群、群落、生态系统等层面的分析。了解产业与自然生态系统之间的相似性，有助于我们通过生态学的理论来建立和理解产业生态理论的理论体系。
二、生物个体与企业组织
生态学研究的基本单位是生物体。生物体在字典中被定义为“能够维持生命活动的具有内部 结构的实体。”美国学者T.E.Gmedel和B.R.Allenby把生物体的共同特征概括为如下六条：
1.具有独立活动能力。尽管不同的生物体在独立性方面有巨大的差异，但所有生物体均有自己的行为，都能够独立活动。
2.都要利用物质资源和能源。生物体消耗能量将物质转换成可利用的新形式，同时，将废热和废物以排泄和呼吸等方式排放到环境中。
3.能够繁殖后代。虽然后代的寿命和数量变化非常大。但所有的物种都能繁殖后代。
4.具有应急性。生物体对温度、湿度、光照、食物以及潜在的繁殖伙伴等外界因素的变化能够作出相应的反应。
5所有多细胞生物，都起源于单细胞并经历生长的各个阶段。这个特性在从到人类的各种生物体中都得到体现。
6.生命都是有限的。与一些物理系统不同，比如火成岩等几乎可以永远地存在下去，生物体的寿命虽然长短不一但都是有限的，没有长生不老的生命。
产业组织的基本研究单位是企业。用上述生物体的六条标准来考察企业这个组织，我们会发现，企业组织与生物有机体在许多地方都非常相似。T.E.Graedel和B_R_Allenby从生物体的特征出发对一家工厂(包括生产设备和工人)进行了全面的考察：
1.产业组织能够独立活动吗?他们认为这个特征很明显能够满足。因为工厂和它的员工能够开展很多独立的活动，包括获取和转化资源。
2.产业组织是否消耗物质和能量，并且排放废热和废物?产业组织使用能量将各种物质资源转化成为适合使用的新形式。产业组织将剩余的能量和残留物(包括固体、气体和液体残留物)排放到周围的环境中去。
3.产业组织能够繁殖吗?设计和建设一个产业组织的目的不是为了自我复制，而是生产无生命的产品(比如电视、汽车、化肥)。一般来说，新的产业组织(工厂)是由工程公司来创建的，其任务是根据预期的要求来建设新的工厂，而不是简单地复制已有的工厂。如果繁殖被定义为制造与现有的组织完全相同的实体，那么产业组织不能满足上述定义。但是如果允许对定义的内涵做一些调整，我们可以认为产业组织繁殖了相同或类似的组织。不同的是，产业组织的繁殖不是由单个组织自身完成的，而是由专门的外部实体来承担的。
4.产业组织具有应急性吗?产业组织对外部因素，例如资源的可获得性、潜在的客户、价格等外部因素能够产生相关的反应。
5.产业组织历经不同的生长阶段吗?产业组织不像生物体那样有序地、可预测地经历不同的生命阶段，但企业在其一生中不可能一成不变。美国学者爱迪斯研究了企业的生命周期，证明企业也像生物体一样，从孕育期开始，历经婴儿期、学步期、青春期、盛年期、老年期和死亡期等企业生命周期。
6.产业组织具有有限的生命吗?企业也像生物体一样，一定是有限的，不可能长生不老，虽然其生命的长短千差万别。
综上所述，把企业看成是产业有机体是非常恰当的，因为企业像生物体一样消耗能量来转化物质。一个仅储存物质而不进行加工转化的实体，只能称作仓库。实际上，根据生物体的定义：“能够维持生命活动的具有内部结构的实体”，生物有机体看来仅仅只需要两个条件：一是生物不能是被动的(就像沉积岩或者一个咖啡杯)；二是有机体必须在其生命周期内要使用资源(比如一朵花或一个洗衣机厂)。因此，有机体可制造其他有机体(狗生产小狗，工厂生产洗衣机)和(或)无生命的产品(狗产生粪便，工厂产生污染)。无论是生物体还是产业有机体的企业。其关键标志是在生产过程中或以后都需要使用资源。
由此我们可以得出结论，从个体层次来看，产业组织的个体—企业，与生态组织的个体一生物体，具有极大的相似性，生物体可以作为企业的隐喻模型，可以通过生物体的类比来探讨、研究产业组织——企业相关的生态学性质和规律。
三、生物种群与产业种群
生物种群是指一定时间内，占据一定空间，具有相似的形态、生理和生态特性，并能相互交配繁殖后代的同一个生物种个体。例如，某一块农田中的全部水稻植株，一个池塘中的全部青蛙，都可以说是一个种群。
生物种群由生物个体组成，但不是个体的简单叠加，而是有规律地组成一个整体，并表现出个体所不具备的一些群体属性。生物种群具有如下基本特征：
1.种群具有一定的空间分布格局
种群的空间分布格局也称为种群的空间特征，是指种群内个体的分布区域和分布方式。种群的分布区域是指种群的边界。实际上，除了岛屿、池塘等具有一定的自然边界以外，一个种群的边界并无严格的划分，而是人为确定的。在这个认为确定的边界之内，种群内的个体具有一定的分布方式。
2.种群具有一定的遗传特征
每一个体都由一定的遗传组成，即有一定的基因型，个体的表现是由其基因型决定的。一个种群内所有个体的基因的总和，就是这个种群的基因库，种群的遗传特征是由其基因库决定的。个体间的交配和生殖，可以将亲代的特征遗传给后代，也可能因基因的重新组合和基因突变而发生变异。同时，所有个体都要面对“自然选择”。服从“适者生存”的规律，随着时间的推移，种群基因库里的内容将发生一定的变化，表现为种群的进化。所以种群的遗传特征就是指种群的遗传、变异特性，以及种群的进化。
3.种群具有数目大小和空间密度
种群的大小是指一个种群个体数目的多少。例如，某个池塘中草鱼的尾数。而种群密度是指单位空间(单位面积或单位容积)内的个体数目或生物量大小。种群密度的具体度量区分为两种情况，即粗密度和生态密度，粗密度是单位总空间内的个体数或生物量，生态密度则指单位栖息空间内的个体数目或生物量大小。
4.种群具有繁殖能力
种群繁殖力是指生物所具有的繁殖后代、延续种族的能力。繁殖力的大小与种群的遗传因素有关，而这个潜在繁殖力是否能够实现又取决于环境容纳量。种群的繁殖力大小与各生物种的出生率与死亡率有关。种群的出生率是指种群产生新个体的能力，常以单位时间内产生的新个体数目表示。种群的死亡率是指种群死亡的速率，通常以单位时间内死亡的个体数目表示。死亡率是种群衰减和维持平衡的重要因素。
5.种群具有年龄结构和性别结构
组成种群的个体常有不同的年龄，各年龄级的个体数目与种群总个体数的比例就是种群的年龄结构，也称年龄比或年龄分布。性别比例是指种群内雄性个体与雌性个体数目之比，也称为性别结构。性别比例直接影响着种群的繁殖力。性别比例在动物中多为1:1，某些动物和社会性昆虫雌性较多，植物多属雌雄同株，没有性别问题。
6.种群具有系统特征
种群是一个自组织、自调节、自适应的系统。它是一个特定的生物种群为中心，以作用于该种群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。因此，要揭示种群变化的机制与规律，需要通 过研究种群内的因子，以及各种环境因子的相互关系。
从产业经济学中，我们知道，所谓产业是“以社会分工为基础，在产品和劳务的生产和经营上具有某些相同特征的企业或单位及其活动的集合。”无论是广义的产业概念，还是狭义的产业概念，都是“一些具有某些相同特征的企业的集合或群体，关键在于选择什么样的特征作为企业分类然后集合”。从产业的定义中，我们不难看出，产业定义和生物种群的定义在本质上是一致的。首先，两者都是一种集合的概念；其次，集合内的要素都具有相同或者相似的性质；最后，都是在一定的时空范围内。两者之间的差别只是在于种群刻画的是自然生态，而产业刻画的是一个人工生态。除了概念本质的一致性之外，产业还具有生物种群所具有的大部分特征。
1.产业具有一定的空间分布格局
任何产业都分布在一定的空间中，而且也像生物种群一样，具有各种分布类型，并具有一定的分布规律。
2.产业也具有一定的遗传特征
产业的基础是技术，它的基本单位是企业。据研究，技术也具有基因型和表现型等遗传特征，企业也有其自身的DNA，具有自身的遗传性，因此，产业也具有一定的遗传特征。
3.产业也具有大小和密度
任何地方的任何产业，其构成产业的企业数量总是可数的和有限的，因此，具有数量多少的特征。在产业经济学中，我们使用产业集中度来刻画产业这个人工生态的密度。
4.产业也有自身的繁殖力
产业与人类相伴已经有着漫长的历程。而且生生不息、不断发展。从农业、手工业到现代的工业，以及现在的信息业、服务业，自从产生之后就不断繁衍壮大，形成了庞大的产业体系。从产业整体来说，不同的时代，不同的产业扮演着不同的角色，具有不同的地位，但它们都不断繁衍和延续着。从具体的产业来说，随着时代的发展，有些产业兴起了，有些产业衰落了，甚至彻底消失了。就像生物的种群具有生老病死一样。
5.产业个体具有年龄结构，但没有性别结构
产业的个体是企业，任何企业都像生命体一样寿命有限，虽然有百年老店，虽然也有人想基业常青，但从来就没有永远不会衰落倒闭的企业。在一个产业中，企业成长的年限也像生物种群一样千差万别，长短不一。这些企业的年龄也构成了产业的年龄结构。与生物种群不同的是，构成产业的企业没有任何性别的差别，不过没有性别差别并不影响产业的种群性质。
6.产业具有系统特性
产业是一个自组织、自适应的复杂适应系统。它是一个以特定的产业为中心，以作用于该产业的全部环境因子为空间边界所组成的系统。因此，产业也被称为产业系统。
从以上的对比中可以看出，产业经济学中的产业这个概念与生态学中的种群概念在本质上是一致的，我们可以把产业当作生物种群来进行类比，以便对产业进行更细致的刻画和分析。
四、生态群落与产业集群
在自然界，没有一个生物种群是独立存在的，在其所处地段上，必然还存在着其他生物种群。一定地段上所有种群的集合，就形成一个生物群落。例如，一片森林或一个湖泊，其中所有的生物种群就构成一个生物群落。生物群落内各个生物种群之间，通过一定的相互联系、相互制约和相互补偿。使多个生物种群长期共存于同一环境。形成一个具有一定结构和功能的整体。
生物群落具有如下四个特征：
1.物种多样性特征：群落由一定的植物、动物、微生物等生物种类组成，即物种多样性，是不同群落间相互区别的首要特征，一个群落中生物种类的多少。各物种种类大小和数量比例是度量生物多样性的基础。
2.物种功能差异特征：群落中的各生物成员之间适应、协调，在有序状态下有规律地共存，但在决定群落的结构和生态功能上的作用不同，有优势度(dominance)和种群数量相对丰度(relative abundance)的差异。
3.结构特征：群落具有一定的结构，包括形态结构、生态结构、营养结构、不同的时间和空间格局。如生活型组成、种的分布格局、成层性、昼夜相和季节相、取食和被取食关系等。其结构随环境变化而变化，不像一个物种或一个个体的结构那样具体，称为松散结构。有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分，但有些群落的边界就很不明显，有时还有很宽的过渡带。群落与其环境有着紧密联系并相互作用，群落与其环境的不可分割的关系构成了复杂的生态系统。
4.动态特征：生物群落是生态系统中有生命的部分，处于不停的运动中。群落的组成结构随时间而变化，包括季节动态、年际动态、演替和演化等。
在产业经济中，几乎没有一种产业可以离开其他产业而独立存在的，在其所处的区域，必然还会有其他产业群的存在。在某个区域内所有产业群的集合，就形成了一个产业群落。例如，在一个城市的经济开发区中的各种企业就构成了一个产业群落。产业生态群落是由一定区域内所有相关企业组成的企业联合体或共生体。产业生态群落至少包括相互关联的一些企业，为了各自的经济利益(减少固定投资和降低生产成本)而在某些方面(如能源共享、原材料或副产品的再利用等)实现合作。在产业生态群落中，存在不同的种群，即各行业部门。它们在群落中的地位和作用是不同的。在自然生态系统中不同种群之间的联系是通过食物链联络起来的。产业系统中显然没有以实体形式进行相互“捕食”的关系，然而对于在产业系统中流动的物质和能量来说，不同行业部门对这些物质和能量是存在“捕食”关系的。简单的例子就是一个企业的产品作为另一个企业的原料生产新的产品。
在产业生态群落中，也存在同自然生态系统中性质和地位一样的主要种群或关键种。即关键产业，我们通常也称之为龙头产业或带头行业。一些企业在群落中所使用和传输的物质最多、能量流动的规模最为庞大，带动和牵制着其他企业、行业的发展，居于中心地位，对构成企业共生体，对产业生态系统的稳定性起着关键的重要作用。这些“关键行业”往往资源需求多，横向链长，纵向联结着第二、第三产业，带动和牵制着其他企业、行业的发展，是产业生态群落的链核。具有不可替代的作用，也反映了所在群落的特征。
稍加分析，我们就能发现，产业生态群落完全符合生物群落的四个特征，因此。从种群层次来看，产业经济也可以从生态学的群落理论来进行刻画和分析。
五、生态系统与产业系统
生态系统是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体，各组成要素间借助物种流动、能量流动、物质循环、信息传递。而相互联系、相互制约，并形成具有自调节功能的复合体。生态系统具有如下几个特征：
1.生态系统是有时空概念的复杂大系统。生态系统通常与一定的空间相联系。以生物为主体，网络式的多维空间结构的复杂系统。它是一个极其复杂的由多要素、多变量构成的系统， 而且不同变量及其不同组合，以及这种不同组合在一定变量动态之中，又构成了很多亚系统。
2.生态系统有明确的功能和功能服务性能。生态系统不是生物分类学单位，而是功能单元。具有能量流动、物质循环、信息传递等功能，生态系统在进行多种过程中，为人类提供粮食、药品、农业原料，并提供人类生存的环境条件，形成生态系统服务。
3.生态系统具有一定的负荷力。生态系统负荷力(carring capacity)是涉及用户数量和每个使用者强度的二维概念。在实践中可将有益生物种群保护在一个环境条件所允许的最大种群数量。对环境保护工作而言，在人类生存和生态系统不受损害的前提下，容纳污染物要与环境容量相匹配。任何生态系统的环境容量越大，可接纳的污物就越多，反之则越少。
4.生态系统具有自维持、自调控功能。一个自然生态系统中的生物与其环境条件是经过长期进化适应，逐步建立了相互协调的关系。生态系统自调控(self reglllation)机能主要表现在三个方面：第一是同种生物的种群密度的调控；第二是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物、动物与动物之间，常有食物链关系；第三是生物与环境之间的相互适应的调控。
5.生态系统具有动态的、生命的特征。生态系统也和自然界许多事物一样，具有发生、形成和发展的过程。生态系统可分为幼年期、成长期、成熟期，具有生态系统自身特有的整体演变规律。换言之，任何一个自然生态系统都是经过长期历史发展形成的。生态系统这一特性为预测未来提供了重要的科学依据。
6.生态系统具有健康、可持续发展特性。自然生态系统是在数十亿万年中发展起来的整体系统，为人类提供了物质基础和良好的生存环境，然而长期以来人类活动已损害了生态系统的健康。为此，加强生态系统管理促进生态系统健康和可持续发展是全人类的共同任务。
比拟生态系统概念，可以将产业生态系统定义为：在一定空间中共同存在的所有产业组织与其环境之间不断进行物质、能量和信息交换而形成的统一整体。产业系统由企业、消费者、市场以及所在的自然环境、经济环境和社会环境等共同构成。该系统具有一定的规模大小和结构。企业个体之间、企业与消费者之间通过市场进行物质循环、能量流动、货币流通、信息传递、知识交流、技术扩散等交换活动，进而相互作用并形成具有自组织与自调节功能的功能单位。产业生态系统不是产业组织之间的简单组合，而是仿照自然生态过程物质循环的方式对各个组织从物质、能量和信息关联的角度进行的系统构造。我们不难看出，产业生态系统也与自然生态系统一样，具有自然生态系统的六个特征。
因此，从生态系统层面来说，产业系统具有自然生态系统的特征，我们可以借鉴生态学中自然生态系统的成熟分析方法，对产业生态系统进行更深入的描述和分析，以便我们对产业系统有一个更科学的研究。
六、结语
生态学方法论的有效性，取决于两个基本条件：“一是研究对象和生态与环境有密切关系，它们相互影响、相互制约；二是研究对象具有生态系统的特征。”上面从个体、种群、群落、系统等四个层面对自然生态和产业生态两个系统进行了类比和对比，我们可以清楚地看出，产业系统是一个开放的复杂适应系统，它和生态、环境等密切相关，它们相互影响、相互制约；产业活动也总是在一定的环境背景下进行的，产业活动系统从各个层面都具有自然生态系统的特征。
我们可以从构成要素上，对自然生态和产业生态的构成要素进行更加全面的对比。为此，黄鲁成制作了一个比较详细的要素对比表(表1)：
从这个对比表中，我们可以看出，把产业系统当作一个人工生态系统是合适的，是有科学依据和基础的。通过产业生态与自然生态的相似性，借鉴生态学的视野和方法，将能够形成一个新的研究方向，找到新的产业研究方法，为建构产业经济研究新分支——产业生态理论奠定了坚实的科学基础。
关键词：自然生态；产业生态；产业生态理论；比较研究
中图分类号：F062.2
文献标志码：A
文章编号：1001－862X(2010)03－0011－07
生态与产业、生态学与产业经济学本来属于不同的学科门类，似乎没有相关性。然而，深入比较后发现两者之间具有许多相似之处。特别是随着产业生态学的兴起，两者之间的相关性更是成为学者们关注的焦点。产业生态学有意识地引入了起源于生物系统的生态学(ecology)的概念，并通过自然生态系统和产业生态系统之间的隐喻和类比，把生态学思维和生态学方法作为理论的工具来建构产业生态理论。产业生态理论大多是通过企业与生物个体、产业与生物种群、产业集群与生物群落、产业系统与生态系统的类比提出来的。生态学的基本原理和方法为产业生态学理论的创建提供了科学基础和方法论，或者说自然生态与产业生态系统的相似性或者同构性，是产业生态理论的科学基础。
一、自然生态、人工生态与产业生态
生态学的英文名称Ecology一词源于希腊文Oekologle，而Oekologie是由词根Oikos和词尾10gos构成，oikos表示住所和栖息地，logos表示学科，原意是表示研究生物栖息环境的科学。生态学的思想由来已久，最早可以追溯到古希腊。希腊最早的医药学家Hipporates(公元前460－377)曾写过一本《空气、水和草地》的书，指出必须研究植物和季节变化之间的关系。Aristote(公元前384－322)在《自然史》一书中，曾描述了生物与环境之间的相互关系以及生物之间的竞争。经过漫长的思想孕育，1866年德国动物学家海克尔(H.Haeckel)首次提出了生态学一词，并定义生态学是研究生物与其环境相互关系的科学。这标志着近代生态学的诞生。
生态学在发展初期，以研究人类之外的动植物个体、种群和群落与其周围环境的相互关系为目标。到20世纪初，生态学已经发展成为四个彼此独立的分支：植物生态学、动物生态学、海洋生态学和湖沼生态学。随后这四个分支不断分化，使生态学逐渐形成了多系列分支。1935年，英国生态学家A.G.Tansley首先提出生态系统(Ecosystem)的概念，把生物与其生存的自然环境视为一个相互作用的有机整体。20世纪50年代，美国生态学家E.P.Odum出版了《生态学基础》，发展了生态系统的概念，并从生态学原理和方法等方面极大地丰富了生态学内容，建构了基础生态学的知识体系框架。
从20世纪60年代开始，人们逐步认识到工业革命以来人类对自然的征服和改造已经带来了始料未及的后果，从而掀起了20世纪70年代以后的生态热，进而使生态学成为当今世界最活跃的学科之一，呈现出旺盛的生命力。当前生态学研究在空间尺度上向宏观和微观两个方向不断拓展的同时，实践尺度也由短期线路调查向长期定位和更长时段的地质历史回访和以更长时段的长期预测扩展。由此拓展出众多的生态学分支和不同层面的生态学研究领域。目前，生态学领域的著作林立。展示了生态学分支学科的繁盛，同时也展现了生态学知识体系的扩张。
现代生态学的研究范围异常广泛，自然界从分子到生物圈都是生态学的研究对象，即生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观生物圈(全球)都是生态学的研究对象。这些研究对象又异常复杂，使生态学发展成为一个庞大的学科体系。也就是说，现代生态学已经从传统的不同生物组织层次领域的研究，派生出了很多的分支学科，几乎覆盖了人类生活的方方面面。从不同角度研究可以将生态学进行划分。从组织水平来看，生态学可以从个体生态学、种群生态学、群落生态学和生态系统生态学等四个不同层次来研究生物和环境相互关系的普遍规律和基本原理。
自从大自然孕育出人类开始，人类就表现出了巨大的主动性、创造性和实践性。人的实践活动使自然界成为人的对象。人的环境以及人的活动要素，并使天然的自然化过程出现了人化自然。人类除了借助自然之外，还在天然自然的基础上创造出一个同样多姿多彩的人工自然。例如，万里长城、阿房宫、阿波罗飞船、长江三峡大坝、铁路、公路、工业产品等等，这些都是自然界本身没有的，是人工过程的产物。虽然它们是客观存在的，但由于它们是人工创造物，没有人也就不可能有它们的出现和存在。所以在天然自然之外。还存在着一个人工创造物的世界，它们由天然自然的物质经人工转化为另一个物质世界。这就是人工自然。
人工自然是人类实践手段所及从而变革了的那部分自然界。它是人类依据自然规律、利用自然界的物质条件创造出来的自然物，是深深打上人类印记，与人类社会发生密切联系的自然界。人类和人工自然之间构成一个调控系统。人们凭借自己的认识能力和实践能力变革、改造自然，以满足人类日益增长的物质、能量和信息的需要。人工自然是随着人类控制手段的不断提高而拓展的。所以人工自然的拓展过程可以由技术史来表征。
从广义的产业概念来看，产业指的是国民经济中的各行各业，包括农业、工业、服务业等一切领域，而每一个具体产业如农业、工业等又是由同类型企业的集合而成。狭义的产业概念专门指工业或称为制造业内部的各种工业部门或行业。如冶金、造船、汽车、电子、耐用消费品、机械、纺织等部门，这些工业部门或行业也是由一些具有相同生产技术特点或产品特点的企业组合而成。产业是社会生产力发展的结果，是社会分工的产物，并且随着社会生产力水平和分工专业化程度的提高而不断变化和发展。社会分工是指在社会范围内人们分别专门或主要从事某种经济和社会活动的现象，或者说是人们在社会不同的部门从事工作的情况。生产工具的进步是生产力发展的主要标志，也是产业发展的重要标志。
所以与人类相伴的产业是典型的人工自然。而且经历了从简单到复杂的演化过程，如今形成了一个复杂的人工自然系统。产业这个人工系统与自然生态系统相互依赖、相互作用，形成了一个人工生态，因此，我们可以把产业看作一个人工生态系统，用分析自然生态系统的生态学理论对产业生态系统进行个体、种群、群落、生态系统等层面的分析。了解产业与自然生态系统之间的相似性，有助于我们通过生态学的理论来建立和理解产业生态理论的理论体系。
二、生物个体与企业组织
生态学研究的基本单位是生物体。生物体在字典中被定义为“能够维持生命活动的具有内部 结构的实体。”美国学者T.E.Gmedel和B.R.Allenby把生物体的共同特征概括为如下六条：
1.具有独立活动能力。尽管不同的生物体在独立性方面有巨大的差异，但所有生物体均有自己的行为，都能够独立活动。
2.都要利用物质资源和能源。生物体消耗能量将物质转换成可利用的新形式，同时，将废热和废物以排泄和呼吸等方式排放到环境中。
3.能够繁殖后代。虽然后代的寿命和数量变化非常大。但所有的物种都能繁殖后代。
4.具有应急性。生物体对温度、湿度、光照、食物以及潜在的繁殖伙伴等外界因素的变化能够作出相应的反应。
5所有多细胞生物，都起源于单细胞并经历生长的各个阶段。这个特性在从到人类的各种生物体中都得到体现。
6.生命都是有限的。与一些物理系统不同，比如火成岩等几乎可以永远地存在下去，生物体的寿命虽然长短不一但都是有限的，没有长生不老的生命。
产业组织的基本研究单位是企业。用上述生物体的六条标准来考察企业这个组织，我们会发现，企业组织与生物有机体在许多地方都非常相似。T.E.Graedel和B_R_Allenby从生物体的特征出发对一家工厂(包括生产设备和工人)进行了全面的考察：
1.产业组织能够独立活动吗?他们认为这个特征很明显能够满足。因为工厂和它的员工能够开展很多独立的活动，包括获取和转化资源。
2.产业组织是否消耗物质和能量，并且排放废热和废物?产业组织使用能量将各种物质资源转化成为适合使用的新形式。产业组织将剩余的能量和残留物(包括固体、气体和液体残留物)排放到周围的环境中去。
3.产业组织能够繁殖吗?设计和建设一个产业组织的目的不是为了自我复制，而是生产无生命的产品(比如电视、汽车、化肥)。一般来说，新的产业组织(工厂)是由工程公司来创建的，其任务是根据预期的要求来建设新的工厂，而不是简单地复制已有的工厂。如果繁殖被定义为制造与现有的组织完全相同的实体，那么产业组织不能满足上述定义。但是如果允许对定义的内涵做一些调整，我们可以认为产业组织繁殖了相同或类似的组织。不同的是，产业组织的繁殖不是由单个组织自身完成的，而是由专门的外部实体来承担的。
4.产业组织具有应急性吗?产业组织对外部因素，例如资源的可获得性、潜在的客户、价格等外部因素能够产生相关的反应。
5.产业组织历经不同的生长阶段吗?产业组织不像生物体那样有序地、可预测地经历不同的生命阶段，但企业在其一生中不可能一成不变。美国学者爱迪斯研究了企业的生命周期，证明企业也像生物体一样，从孕育期开始，历经婴儿期、学步期、青春期、盛年期、老年期和死亡期等企业生命周期。
6.产业组织具有有限的生命吗?企业也像生物体一样，一定是有限的，不可能长生不老，虽然其生命的长短千差万别。
综上所述，把企业看成是产业有机体是非常恰当的，因为企业像生物体一样消耗能量来转化物质。一个仅储存物质而不进行加工转化的实体，只能称作仓库。实际上，根据生物体的定义：“能够维持生命活动的具有内部结构的实体”，生物有机体看来仅仅只需要两个条件：一是生物不能是被动的(就像沉积岩或者一个咖啡杯)；二是有机体必须在其生命周期内要使用资源(比如一朵花或一个洗衣机厂)。因此，有机体可制造其他有机体(狗生产小狗，工厂生产洗衣机)和(或)无生命的产品(狗产生粪便，工厂产生污染)。无论是生物体还是产业有机体的企业。其关键标志是在生产过程中或以后都需要使用资源。
由此我们可以得出结论，从个体层次来看，产业组织的个体—企业，与生态组织的个体一生物体，具有极大的相似性，生物体可以作为企业的隐喻模型，可以通过生物体的类比来探讨、研究产业组织——企业相关的生态学性质和规律。
三、生物种群与产业种群
生物种群是指一定时间内，占据一定空间，具有相似的形态、生理和生态特性，并能相互交配繁殖后代的同一个生物种个体。例如，某一块农田中的全部水稻植株，一个池塘中的全部青蛙，都可以说是一个种群。
生物种群由生物个体组成，但不是个体的简单叠加，而是有规律地组成一个整体，并表现出个体所不具备的一些群体属性。生物种群具有如下基本特征：
1.种群具有一定的空间分布格局
种群的空间分布格局也称为种群的空间特征，是指种群内个体的分布区域和分布方式。种群的分布区域是指种群的边界。实际上，除了岛屿、池塘等具有一定的自然边界以外，一个种群的边界并无严格的划分，而是人为确定的。在这个认为确定的边界之内，种群内的个体具有一定的分布方式。
2.种群具有一定的遗传特征
每一个体都由一定的遗传组成，即有一定的基因型，个体的表现是由其基因型决定的。一个种群内所有个体的基因的总和，就是这个种群的基因库，种群的遗传特征是由其基因库决定的。个体间的交配和生殖，可以将亲代的特征遗传给后代，也可能因基因的重新组合和基因突变而发生变异。同时，所有个体都要面对“自然选择”。服从“适者生存”的规律，随着时间的推移，种群基因库里的内容将发生一定的变化，表现为种群的进化。所以种群的遗传特征就是指种群的遗传、变异特性，以及种群的进化。
3.种群具有数目大小和空间密度
种群的大小是指一个种群个体数目的多少。例如，某个池塘中草鱼的尾数。而种群密度是指单位空间(单位面积或单位容积)内的个体数目或生物量大小。种群密度的具体度量区分为两种情况，即粗密度和生态密度，粗密度是单位总空间内的个体数或生物量，生态密度则指单位栖息空间内的个体数目或生物量大小。
4.种群具有繁殖能力
种群繁殖力是指生物所具有的繁殖后代、延续种族的能力。繁殖力的大小与种群的遗传因素有关，而这个潜在繁殖力是否能够实现又取决于环境容纳量。种群的繁殖力大小与各生物种的出生率与死亡率有关。种群的出生率是指种群产生新个体的能力，常以单位时间内产生的新个体数目表示。种群的死亡率是指种群死亡的速率，通常以单位时间内死亡的个体数目表示。死亡率是种群衰减和维持平衡的重要因素。
5.种群具有年龄结构和性别结构
组成种群的个体常有不同的年龄，各年龄级的个体数目与种群总个体数的比例就是种群的年龄结构，也称年龄比或年龄分布。性别比例是指种群内雄性个体与雌性个体数目之比，也称为性别结构。性别比例直接影响着种群的繁殖力。性别比例在动物中多为1:1，某些动物和社会性昆虫雌性较多，植物多属雌雄同株，没有性别问题。
6.种群具有系统特征
种群是一个自组织、自调节、自适应的系统。它是一个特定的生物种群为中心，以作用于该种群的全部环境因子为空间边界所组成的系统。因此，要揭示种群变化的机制与规律，需要通 过研究种群内的因子，以及各种环境因子的相互关系。
从产业经济学中，我们知道，所谓产业是“以社会分工为基础，在产品和劳务的生产和经营上具有某些相同特征的企业或单位及其活动的集合。”无论是广义的产业概念，还是狭义的产业概念，都是“一些具有某些相同特征的企业的集合或群体，关键在于选择什么样的特征作为企业分类然后集合”。从产业的定义中，我们不难看出，产业定义和生物种群的定义在本质上是一致的。首先，两者都是一种集合的概念；其次，集合内的要素都具有相同或者相似的性质；最后，都是在一定的时空范围内。两者之间的差别只是在于种群刻画的是自然生态，而产业刻画的是一个人工生态。除了概念本质的一致性之外，产业还具有生物种群所具有的大部分特征。
1.产业具有一定的空间分布格局
任何产业都分布在一定的空间中，而且也像生物种群一样，具有各种分布类型，并具有一定的分布规律。
2.产业也具有一定的遗传特征
产业的基础是技术，它的基本单位是企业。据研究，技术也具有基因型和表现型等遗传特征，企业也有其自身的DNA，具有自身的遗传性，因此，产业也具有一定的遗传特征。
3.产业也具有大小和密度
任何地方的任何产业，其构成产业的企业数量总是可数的和有限的，因此，具有数量多少的特征。在产业经济学中，我们使用产业集中度来刻画产业这个人工生态的密度。
4.产业也有自身的繁殖力
产业与人类相伴已经有着漫长的历程。而且生生不息、不断发展。从农业、手工业到现代的工业，以及现在的信息业、服务业，自从产生之后就不断繁衍壮大，形成了庞大的产业体系。从产业整体来说，不同的时代，不同的产业扮演着不同的角色，具有不同的地位，但它们都不断繁衍和延续着。从具体的产业来说，随着时代的发展，有些产业兴起了，有些产业衰落了，甚至彻底消失了。就像生物的种群具有生老病死一样。
5.产业个体具有年龄结构，但没有性别结构
产业的个体是企业，任何企业都像生命体一样寿命有限，虽然有百年老店，虽然也有人想基业常青，但从来就没有永远不会衰落倒闭的企业。在一个产业中，企业成长的年限也像生物种群一样千差万别，长短不一。这些企业的年龄也构成了产业的年龄结构。与生物种群不同的是，构成产业的企业没有任何性别的差别，不过没有性别差别并不影响产业的种群性质。
6.产业具有系统特性
产业是一个自组织、自适应的复杂适应系统。它是一个以特定的产业为中心，以作用于该产业的全部环境因子为空间边界所组成的系统。因此，产业也被称为产业系统。
从以上的对比中可以看出，产业经济学中的产业这个概念与生态学中的种群概念在本质上是一致的，我们可以把产业当作生物种群来进行类比，以便对产业进行更细致的刻画和分析。
四、生态群落与产业集群
在自然界，没有一个生物种群是独立存在的，在其所处地段上，必然还存在着其他生物种群。一定地段上所有种群的集合，就形成一个生物群落。例如，一片森林或一个湖泊，其中所有的生物种群就构成一个生物群落。生物群落内各个生物种群之间，通过一定的相互联系、相互制约和相互补偿。使多个生物种群长期共存于同一环境。形成一个具有一定结构和功能的整体。
生物群落具有如下四个特征：
1.物种多样性特征：群落由一定的植物、动物、微生物等生物种类组成，即物种多样性，是不同群落间相互区别的首要特征，一个群落中生物种类的多少。各物种种类大小和数量比例是度量生物多样性的基础。
2.物种功能差异特征：群落中的各生物成员之间适应、协调，在有序状态下有规律地共存，但在决定群落的结构和生态功能上的作用不同，有优势度(dominance)和种群数量相对丰度(relative abundance)的差异。
3.结构特征：群落具有一定的结构，包括形态结构、生态结构、营养结构、不同的时间和空间格局。如生活型组成、种的分布格局、成层性、昼夜相和季节相、取食和被取食关系等。其结构随环境变化而变化，不像一个物种或一个个体的结构那样具体，称为松散结构。有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分，但有些群落的边界就很不明显，有时还有很宽的过渡带。群落与其环境有着紧密联系并相互作用，群落与其环境的不可分割的关系构成了复杂的生态系统。
4.动态特征：生物群落是生态系统中有生命的部分，处于不停的运动中。群落的组成结构随时间而变化，包括季节动态、年际动态、演替和演化等。
在产业经济中，几乎没有一种产业可以离开其他产业而独立存在的，在其所处的区域，必然还会有其他产业群的存在。在某个区域内所有产业群的集合，就形成了一个产业群落。例如，在一个城市的经济开发区中的各种企业就构成了一个产业群落。产业生态群落是由一定区域内所有相关企业组成的企业联合体或共生体。产业生态群落至少包括相互关联的一些企业，为了各自的经济利益(减少固定投资和降低生产成本)而在某些方面(如能源共享、原材料或副产品的再利用等)实现合作。在产业生态群落中，存在不同的种群，即各行业部门。它们在群落中的地位和作用是不同的。在自然生态系统中不同种群之间的联系是通过食物链联络起来的。产业系统中显然没有以实体形式进行相互“捕食”的关系，然而对于在产业系统中流动的物质和能量来说，不同行业部门对这些物质和能量是存在“捕食”关系的。简单的例子就是一个企业的产品作为另一个企业的原料生产新的产品。
在产业生态群落中，也存在同自然生态系统中性质和地位一样的主要种群或关键种。即关键产业，我们通常也称之为龙头产业或带头行业。一些企业在群落中所使用和传输的物质最多、能量流动的规模最为庞大，带动和牵制着其他企业、行业的发展，居于中心地位，对构成企业共生体，对产业生态系统的稳定性起着关键的重要作用。这些“关键行业”往往资源需求多，横向链长，纵向联结着第二、第三产业，带动和牵制着其他企业、行业的发展，是产业生态群落的链核。具有不可替代的作用，也反映了所在群落的特征。
稍加分析，我们就能发现，产业生态群落完全符合生物群落的四个特征，因此。从种群层次来看，产业经济也可以从生态学的群落理论来进行刻画和分析。
五、生态系统与产业系统
生态系统是指在一定时间和空间内，由生物群落与其环境组成的一个整体，各组成要素间借助物种流动、能量流动、物质循环、信息传递。而相互联系、相互制约，并形成具有自调节功能的复合体。生态系统具有如下几个特征：
1.生态系统是有时空概念的复杂大系统。生态系统通常与一定的空间相联系。以生物为主体，网络式的多维空间结构的复杂系统。它是一个极其复杂的由多要素、多变量构成的系统， 而且不同变量及其不同组合，以及这种不同组合在一定变量动态之中，又构成了很多亚系统。
2.生态系统有明确的功能和功能服务性能。生态系统不是生物分类学单位，而是功能单元。具有能量流动、物质循环、信息传递等功能，生态系统在进行多种过程中，为人类提供粮食、药品、农业原料，并提供人类生存的环境条件，形成生态系统服务。
3.生态系统具有一定的负荷力。生态系统负荷力(carring capacity)是涉及用户数量和每个使用者强度的二维概念。在实践中可将有益生物种群保护在一个环境条件所允许的最大种群数量。对环境保护工作而言，在人类生存和生态系统不受损害的前提下，容纳污染物要与环境容量相匹配。任何生态系统的环境容量越大，可接纳的污物就越多，反之则越少。
4.生态系统具有自维持、自调控功能。一个自然生态系统中的生物与其环境条件是经过长期进化适应，逐步建立了相互协调的关系。生态系统自调控(self reglllation)机能主要表现在三个方面：第一是同种生物的种群密度的调控；第二是异种生物种群之间的数量调控，多出现于植物与动物、动物与动物之间，常有食物链关系；第三是生物与环境之间的相互适应的调控。
5.生态系统具有动态的、生命的特征。生态系统也和自然界许多事物一样，具有发生、形成和发展的过程。生态系统可分为幼年期、成长期、成熟期，具有生态系统自身特有的整体演变规律。换言之，任何一个自然生态系统都是经过长期历史发展形成的。生态系统这一特性为预测未来提供了重要的科学依据。
6.生态系统具有健康、可持续发展特性。自然生态系统是在数十亿万年中发展起来的整体系统，为人类提供了物质基础和良好的生存环境，然而长期以来人类活动已损害了生态系统的健康。为此，加强生态系统管理促进生态系统健康和可持续发展是全人类的共同任务。
比拟生态系统概念，可以将产业生态系统定义为：在一定空间中共同存在的所有产业组织与其环境之间不断进行物质、能量和信息交换而形成的统一整体。产业系统由企业、消费者、市场以及所在的自然环境、经济环境和社会环境等共同构成。该系统具有一定的规模大小和结构。企业个体之间、企业与消费者之间通过市场进行物质循环、能量流动、货币流通、信息传递、知识交流、技术扩散等交换活动，进而相互作用并形成具有自组织与自调节功能的功能单位。产业生态系统不是产业组织之间的简单组合，而是仿照自然生态过程物质循环的方式对各个组织从物质、能量和信息关联的角度进行的系统构造。我们不难看出，产业生态系统也与自然生态系统一样，具有自然生态系统的六个特征。
因此，从生态系统层面来说，产业系统具有自然生态系统的特征，我们可以借鉴生态学中自然生态系统的成熟分析方法，对产业生态系统进行更深入的描述和分析，以便我们对产业系统有一个更科学的研究。
六、结语
生态学方法论的有效性，取决于两个基本条件：“一是研究对象和生态与环境有密切关系，它们相互影响、相互制约；二是研究对象具有生态系统的特征。”上面从个体、种群、群落、系统等四个层面对自然生态和产业生态两个系统进行了类比和对比，我们可以清楚地看出，产业系统是一个开放的复杂适应系统，它和生态、环境等密切相关，它们相互影响、相互制约；产业活动也总是在一定的环境背景下进行的，产业活动系统从各个层面都具有自然生态系统的特征。
我们可以从构成要素上，对自然生态和产业生态的构成要素进行更加全面的对比。为此，黄鲁成制作了一个比较详细的要素对比表(表1)：
从这个对比表中，我们可以看出，把产业系统当作一个人工生态系统是合适的，是有科学依据和基础的。通过产业生态与自然生态的相似性，借鉴生态学的视野和方法，将能够形成一个新的研究方向，找到新的产业研究方法，为建构产业经济研究新分支——产业生态理论奠定了坚实的科学基础。