火用与工业生态学——第1部分：基于火用的消耗定义和生态系统进化的热力学解释

工业生态学（IE）的一个中心主题是利用在成熟的生物生态系统中观察到的周期性资源使用模式，作为设计日益成熟的“工业生态系统”的模型，其生产力较少依赖于资源开采和废物排放。在这个由两部分组成的系列中，我们将使用生态系统进化的热力学解释来加强这种生物-工业（B–I）生态系统的类比。我们首先描述当前类比的局限性，并讨论由此对IE原则的开发和实施产生的影响。我们认为，这些限制主要源于对资源消耗的定义不明确。然后，我们表明，将资源消耗定义为从资源中去除火用的过程，为将生态系统进化解释为允许消耗随着消耗水平的降低而发生的过程，即消耗和消耗“脱钩”的过程提供了基础。我们使用热力学原理来推导几种将消耗和消耗脱钩的策略的局限性和相互关系。最后，我们探讨了使用所提出的生态系统进化解释来类比工业系统发展的好处和局限性。