涌現

涌現是從尺度上和時間上兩方面來講的，兩個方面都從生態系統或是其它循環的開采期中一個重要的過程中產生。即，任何系統都有一些特性，這些特性是在更高階層的，并非下層過程的簡單疊加，也無法被它們完全解釋。涌現的現象與還原主義水火不容，并認為，舉個例子說，活體系統（細胞、組織、器官、生態系統）的特性，即使我們完全了解構成它們的原子和分子的物理化學屬性，也是無法被預料的。活體系統的這些特性在歷史上從生命、物種、和涉及不同物種間互動的生態系統的演變中涌現。國家的運作體現了社會科學中的這一規律，它從原始國家形成的歷史進程中涌現，無法從在國家中居住的人的心理或生理特征，或是作為國家原型的村莊、部落、或酋幫處預料到。

換句話說，系統在生態系統循環的開端進行自組織或重組時，前所未有的特性會涌現出來。回到四維時空連續體的三個空間維度，這意味著更高層次的人類自適應生態系統具備其下屬的低層系統沒有的特性。比如，一個生態系統內部不同部分間（森林，草原，農田，濕地）的交換與其中的任意一個相對均勻的部分內部的交換不同。從社會政治的角度講，中國的環保部門始于中央決策，這是出于國家層面上的領導人和知識分子的感知，他們觀察到了各地生態系統間的互相影響。

涌現對周期循環研究的意義是，循環的運作過程中會產生偏差，系統內部反饋不全是負反饋，而且系統在沒有外界干擾的情況下也會因內部的運作中涌現的內部機制而改變。我們再一次看到了與黑格爾-馬克思辯證法中綜合這個概念的相似之處——新的東西從正論反論的交互作用中產生。

擾動

當然，沒有一個系統完全演變自其內部進程，即使那些涌現出來的也不是。因為所有系統都是更大的系統的一部分，它們都會對外界變化作出反應。即使是生物圈，也要對太陽輻射和太陽黑子的變化周期作出反應。我們稱外界的影響為擾動。

任何大的擾動都會打亂或改變一個生態系統自適應循環的進程。一次自然災害，或者一支入侵的軍隊——我很喜歡中文中“災害”這個詞，它把自然的和人為的事件都歸結成了一類——可能導致一個文明或大的城邦的毀滅——就像有人推斷旱災毀滅了古典瑪雅文明，或是一戰使得三個帝國崩潰——或者只是一個局部的社會生態系統，就像卡特里娜颶風在新奧爾良所造成的那樣。盡管系統在“開采”期被認為是最穩定的，如果擾動足夠大，循環在這時就可能被破壞夭折，進入后面的循環。

不過，在我們的分析中，最詭秘的還是中度干擾假說，它自1970年代以來就被應用于生態系統動態分析中。中等程度的擾動，最經典的例子是美國西部森林生態系統中間歇性的大火，實際上有助于生態多樣性和系統的長期恢復力。從更廣的角度講，這對后現代的“深度生態學”或“生態法西斯主義”的觀念，即人類永遠對生態系統有害，提出了質疑。人類管理的生態系統可以比同一地區未被人類干擾的生態系統更具生物多樣性，這已是定論。這表明對系統一定量的人類管理可能促進長期的穩定和恢復力。從霍林的自適應循環來看，這可以被視為，通過干預系統循環的前面的回路，減緩否則無法避免的向脆弱的保護期的轉變。這個發現在我們研究一個像中國這樣有著人類長期的密集開發利用的疆域時，顯得尤為重要。

可預測性

對于自適應人類生態系統這個復雜系統，最重要的是要記住它是復雜系統；它涉及大量的輸入（能量，水，營養，政策，價格）和角色（個人，物種，區塊，子系統，機構）。在我們目前的知識水平和計算能力下，從數學上模擬這樣一個系統是不可能的。我們不僅要做任何建模過程中都有的簡化，還要面對一個現實，即甚至通過一個很復雜精致的模型來預測模型中一些最重要的變量未來的行為或取值都是不可能的。這在一些管理漁業這樣的生態系統的實驗中已經被不斷證明了，這樣的實驗從復雜度上看還比較簡單，因為管理的目標僅僅是最大化單獨一個變量（產量），更不用說是更多變量和目標的系統了。最近有兩個批評者甚至把環境管理建模說成無非是“沒用的算術游戲”，因其對社會生態系統中一攬子變量如此的過度簡化，以至于永遠不可能考慮足夠的因素并作出可靠的預測。

從這類預測和管理上的失敗經驗中，產生了“二流科學”的概念，其意為系統建模和預測的作用不在于確定的預言系統甚至在不遠的將來的狀態，而是為系統的重要變量設立可能的范圍，或是臆造系統未來狀態的可能情形。

避開最大可持續漁獲量這類單變量模型，類似于否定極端現代主義的社會工程學模型—從建筑上的水晶宮到包豪斯主義，從政治上看，很多烏托邦社會和單變量的模型就很類似。有觀點認為，這些社會工程學之所以失敗，是因為施政者考慮到的因素總是太少，而有其他太多可能出錯的東西，所以他們計劃中的結果難以實現。另一個思考這個問題的角度是，中國革命的自適應循環的“r”階段“開發”期非同尋常的短（對于空間上尺度如此廣且又復雜的系統來說），其原因是它的結構把能量和人力整合并鎖定的如此之緊，以系統至于迅速進入脆弱的鞏固期，并很快變得對沖擊極其敏感。

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