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随着中共十八大报告对生态文明建设的单篇论述，人们逐步重视生态文明发展问题。其中发展迅速的旅游业主要是直接再生性地利用自然资源和人文资源，然而现今的旅游发展却与环境保护、生态文明建设产生了种种矛盾与冲突，旅游业的健康发展问题亟需正确关注。系统动力学原理在生态经济领域的广泛研究，也为国内旅游业的可持续发展提供了良好的研究基础。本文通过以系统动力学思想对旅游业的产品生命周期理论进行分析为前提，在运用捕食者-被捕食者模型分析旅游业中自然资本和人造资本间相互关联的基础上，进行模型改进并对旅游业的可持续发展过程中自然资本投资效果进行研究。通过模型模拟分析确定自然资本投资比例对旅游业发展的影响，根据人造资本对景区的吸引力作用和人造资本对资源退化的影响两类因素对旅游业进行分类，并对现今严重的节假日景区游客数量激增现象进行模拟分析。然后进行实证检验，通过对我国多地景区数据进行拟合分析，检验模型并提出预测。最后得出结论，任意类型资本投资都是缺一不可的;适当的自然资本投资有利于旅游业发展;游客数量影响两类资本，游客数量激增在自然资本投资措施下有利于景区发展;鼓励不同旅游类型转向自然文化双遗产景区发展也会有利于景区发展。