第十六章 空间运动方程

　　在地理环境中，处处都存在着不均衡的系统镶嵌。无论在自然地理学的研究范围内，还是在人文地理的研究范围内，总是发生着一种由不均匀的状态、不平衡的状态，向着均匀的状态、平衡的状态的转移过程。而且这种趋势总是自发的、主动的，在无外力干涉下呈一种不可逆的形式进行着。发生这种转移的动力，就在于外部和内部所存在的差异。能量分布上的差异，物质分布上的差异，信息分布上的差异，均可导致在地理空间中某种传输方式的产生。

　　按照经典热力学的概念，这种传输过程的结果，必然是有序性的破坏和无序性的增加；必然是不稳定性的结束和稳定性的到来。从一般意义上理解，发生在宏观范畴中的地理学现象，是承认这个经典热力学的原理的。但是地理系统并不是一个孤立系统，而是一个开放的、进化的和远离平衡态的系统。其中，有不少特定的现象，并不纯粹可以应用热力学第二定律加以解释。例如在重力作用下物质分异的圈层结构；在太阳辐射能作用下的地理地带分布；一定的物质组合、能量组合和环境条件组合所规定的地理载荷能力；特定地理条件下的植物群落演替和植物演替顶级；整个地球史上的进化历程等问题，事实上是从无序向有序的反转过程，这种看来似乎不可思议的过程，在宏观上与基本原理上，与经典热力学的自动进行方向并不相悖，因为有序的发生必然伴随着外力的干与，也就是必然伴随有负熵流的提供。一旦这种外力消失，或是提供的负熵流消失，有序的结构也就会随之崩溃，最终趋于稳定和均衡。我们在作这样认识的时候，也并不会同“热寂说”等同起来，热寂说只是热力学第二定律的机械延展，它并不考虑在远离平衡态下的耗散结构，没有分析一个开放系统在能量和物质交换中的复杂性以及系统内外之间的调节过程，当然也不承认“有序来自无序”的论点，因此最终必然陷于一切趋于死寂的荒唐结论。

　　本章的重点不在于讨论地理系统的最终归宿，也不触及地理熵的本质反映或者描述它的变化过程。只是从这里引伸出：由于地理空间各处，在能量、物质上和信息数量上的普遍不均匀状态，必然导致地理空间中能量、物质和信息的传输过程。更进一步指出：从理论地理学的宗旨出发，它也不要求描述某一个具体的输运过程，而只是关注各种输运过程所遵循的一般原则。在输运过程中，扩散是其中的主要形式之一，由于这种形式在物质传输、能量传输和信息传输方面的重要性，我们将专门予以阐述。