熵与生态环境.pdf

年 第 卷 第 期 生 物 学 通 报 2005 40 7 19 熵 与 生 态 环 境 贺会玲 (陕西科技大学 陕西西安 710016) 摘要 分析了熵概念的发展及其含义 生物体依赖负熵为生 是以环境的更大熵增为代价的 人口 。 , 。 膨胀 使用矿物燃料逐渐增多 以及大面积破坏森林导致生态环境恶化 减缓生态系统的熵增 保护生 , , , , 态环境刻不容缓。 关键词 熵 生命系统 生物体 生态环境 熵是物理学中一个非常重要的概念 它是用来描 为 -23 , 1.38×10 J/K。 述和研究自然界中广泛存在的运动形式转化的不可 若一个系统共有 个微观状态数 按照等概率原 W , 逆性的 自 年诞生以来 它已从孤立系统发展到 理 每个微观状态出现的概率均为 上式可写为 。 1865 , , 1/W, : 开放系统 由平衡态发展到非平衡态 由线性系统发 , , 1 1 S=-kΣ ln( ) 展到非线性系统 随着科学综合化的发展 熵已远远 w w 。 , 如以 表示概率, ,上式可写为: 超出物理学范围 在自然科学 生物学 通讯工程 社 P P=l/W , 、 、 、 会科学等领域不断得到深化和泛化 成为众多学科发 S=-kΣPInP , 玻尔兹曼关系式中的熵称作统计熵 它是热力学 展的 关节 和 引线 , “ ” “ ”。 熵的微观解释 所谓熵,是反映系统宏观态所具有的 生命现象是物质世界中的高线运动形式 生命得 。 , 微观状态的数目或热力学概率的量 热力学概率愈 以能够维持和发展是与生态环境密切相关的 生命过 , 。 大 表示系统的状态愈混乱无序 因此 熵是系统无序 程是生物体不断从环境中得到负熵 排除高熵物质的 , 。 ,