二、系统分室模型与流

　　任何一个地理系统的结构和功能，都必须依靠对该系统状态变量的刻划去认识。而刻划状态变量的本质，又是通过对系统内流的分析实现的。因此，流不仅是物质、能量、信息在系统中的传输方式，也是维系各个状态变量并将一个地理系统有机地联系在一起的重要手段。

　　首先，需要将一个现实的地理对象，按其本质实行概念化的抽象，形成一个系统并且合理地、逻辑地划分成不同的分室，以便作为贮存物质或能量的库。而地理流则是测量库的消长和动态变化的唯一有效途径。

　　为了比较具体地说明分室模型间通过流互为联系的情形，试以一个位于阿留申群岛的生态系统为例，阐述流在系统分析中的重要地位，并且将它们推广到众多的地理系统分析之中，以求更加深刻地认识其基本性质。

　　这个生态系统包括9个状态变量，也就是由9个分室组成，分别表示为：大气状态变量；陆地植物状态变量；陆地死亡的有机体状态变量；人的活动状态变量；海洋浮游植物状态变量；海洋浮游动物与海洋动物状态变量；海洋死亡的有机体状态变量；表面水状态变量；深海状态变量。

　　其中的每一个状态变量，均被认为是一个贮存碳的分室。系统内各个成分之间的关系，以碳的流通形式即碳的输入或输出的形式，同时间和同单位地流过整个生态系统，表现出该系统的集体

　　效应和综合性。这些流的方向和强度，已被显示于图4-7中，于是就把此种分室模型转换成一种流的模型（见Huggett）。

　　在图4-7中，每一个分室中的数字，代表了在稳定态下所测定的碳的吨数；使用箭号所表示的流，其单位是吨/年。根据图的结构状况以及所提供的信息，能够将图的形式转化为更强有力的数学解析模型。对于碳在此生态系统内任何一种流、任何一个源室或汇室（即碳的给予者分室或接受者分室），均可以把它们的数量和关系用数学方程进行严格的规定。大气分室与陆地植物分室之间的流，被标志为F12，其余各分室之间的流，均可按类似方式加以标识。一个状态变量例如人及人类活动被规定为X4，它在t 1时段的状态即为X4，t 1，其数量则取决于它在时段t的状态数值X4，t。t与（t 1）之间的时段间隔△t，以及有关的状态转移函数，将依照质能守恒的基本原则，标志成该时段内碳的收入与碳的支出之间的差值。对于人来说，碳的收入流为F24和F64，支出流为F41及F43，于是我们就可以把碳在X4分室中的贮存，写成一个平衡方程，即

　　X4，t 1=X4，t （F24 F64-F41-F43）△t (4.11)

　　应该时常想到的是，这个方程式也应同等地被表达成：

　　对于分室X4是这样，对于其他分室亦可类似地表达出来，这在一般系统论的文献中，是会经常碰到的。

　　现在根据生态系统（图4-7）的提示，可以比较完整地把上述概念全部变成数学方程，于是即有一组如下方程式描述整个系统的动态特征：

　　于是，流（经常也称通量）就可以在数学方程组的形式下被规定出来。对于许多转移过程来说，两个分室之间的流，比例于源分室中的贮存数量（也有时要比例于汇分室，这应针对具体的系统进行分析），这样当然也能表达成：

　　Fij=λijXi (4.14)