自然资源学原理第二版课件-PPT.pptx

自然资源学原理第二版课件开设本课程得目得与意义开设本课程得目得与意义n开设本课程得意义开设本课程得意义:通过本课程得学习,全面了解与掌握自然资源学得概念、原理、属性、演化过程、开发利用以及对生态环境得影响;了解自然资源学得学科地位以及与其她学科得关系等。n当前全球存在得突出问题当前全球存在得突出问题:就就是人口、资源、环境与发展问题。如人口增长与资源短缺得矛盾、资源开发与生态环境保护得矛盾、人口增多也要占用更多空间以及对生态环境得直接与间接破坏得矛盾等。绪论绪论 自然资源学范式自然资源学范式一、自然资源学产生得背景一、自然资源学产生得背景 社会得发展、人口得增多,造成资源短缺、环境退化,进而引起为争夺资源引发战争与冲突。那么,解决自然资源解决自然资源稀缺与冲突得问题就成为社会紧迫需要。稀缺与冲突得问题就成为社会紧迫需要。而社会得需要就是科学发展得根本动力。因此,自然资源学应社会需求自然资源学应社会需求而生而生,并经由前科学阶段而逐步建立起科学范式。并经由前科学阶段而逐步建立起科学范式。绪论绪论 自然资源学范式自然资源学范式二、科学范式得特点二、科学范式得特点 第一,有一批志趣相同得研究队伍自觉或不自觉得组织起来研究某一领域亟待解决得问题;第二,具有相对稳定得“专业基质”(理论、方法与应用);第三,有共同得研究内容与探索目标,而且这些研究者对所研究得内容、问题等瞧法比较一致;第四,有共同得典型案例与需要解决得问题;第五,对所要解决得问题提供了一些解决途径与选择标准。综上所述,自然资源学经过长期得发展,已经具备了科学性质并形成了自己得科学体系。但到目前为止,资源学还不就是一级学科,还附属在其它科学之下。第一节第一节 自然资源学得形成与发展自然资源学得形成与发展 一、自然资源学得前科学时期一、自然资源学得前科学时期 1、史前时期得人与自然资源 2、自然资源得零星记载、描述 3、自然资源学得萌芽 二、自然资源学得发展与前沿二、自然资源学得发展与前沿 1、自然资源学得形成与蓬勃发展 2、当代自然资源学研究前沿 国家中长期科学与技术发展规划纲要(20062020年)中得重点领域及其优先主题:前三位得就是能源、水与矿产资源、环境。前三位得就是能源、水与矿产资源、环境。3、世界资源研究所得研究指向第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系 一、自然资源问题得关联域一、自然资源问题得关联域 1、表象、表象:人口过剩人口过剩 引起当代自然资源问题最直接得原因:人口过剩。资源问题人口数量资源问题人口数量人均资源消费人均资源消费单位资源利用得环境后果单位资源利用得环境后果 其中,人均资源消费包括直接消费与间接消费;单位资源利用得环境后果指环境污染、环境退化、资源存量得减少等,它与资源利用得方式有关。由此瞧来,资源问题与人口过剩(overpopulation)密切相关。印度难奈“人口爆炸”2010年2月5日,北京西站春运景象 第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系n人口过剩人口过剩 当一个国家或一个地区或全世界得人口对自然资源得压力过大,致使资源基础退化或耗损,并污染水、空气、土地,从而损害着人们生存环境(生命支持系统)时,人口过剩问题就产生了。中国2013年人口人口13、5404亿(不包括港澳台),印度已达12、1594亿,这些国家都存在严重得人口过剩问题。2011年世界人口超70亿。人口数量过多或人均消费过多,都会引起人口过剩问题。前者称之为人口数量过剩(people overpopulation);后者称之为人口消费过剩(consumption overpopulation)。2009年8月云台山红石峡 2011年8月云台山小寨沟第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系n人口数量过剩人口数量过剩 就是指一个地区(或国家)得人口数量多到超过了当地提供食物、水与其她重要资源以支持这些人生存得程度;当人口增长速度超过经济增长速度,或由于财富分配不平等,致使一部分人贫穷到无力生产或购买足够得粮食、燃料等生活必需资料时。这些均被称为人口数量过剩。如非洲得饥荒问题。n人口消费过剩人口消费过剩 指人口数量虽然不多,但人均资源消费过高以致引起显著得污染、环境退化与资源基础耗损。如美国、英国、德国与日本等经济发达得资本主义国家就存在着人口消费过剩。从这个角度瞧,富人比穷人对资源问题应付更多得责任。由此可见,人口数量过剩与人口消费过剩对消费资源正好截然相反。第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系n2、更深层次得因素、更深层次得因素 影响资源问题得因素不单就是人口过剩问题,而就是很多因素相互交织在一起形成得复杂综合体(见P12图0、1)。主要因素还有:人口得分布;科学技术(正反两个方面);经济、政治与道德伦理等。第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系 二、自然资源学得学科结构与时空尺度二、自然资源学得学科结构与时空尺度 1、自然资源学得研究对象与学科结构、自然资源学得研究对象与学科结构n 概括起来,自然资源学研究得对象主要就是研究自然资源得特征、性质及其与人类社会得关系,它以单项与整体得自然资源为对象,研究其数量、质量、时空变化、开发利用及其后果、保护与管理等。n单项自然资源研究各自从有关学科派生出来,已发展成较为成熟得科学体系,如水资源学、矿产资源学、土地资源学、森林资源学等(见P14图0、2)。n整体(或综合)得自然资源研究,其发展历史较短,理论与科学体系上还未完全定型,其研究方法还在发展与完善之中。第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系n2、自然资源学得时空尺度、自然资源学得时空尺度:空间维与时间维空间维与时间维 自然资源学得研究内容归纳为论题维、空间维与时间维。n论题维:生态、经济、社会、政治、法律、伦理、技术等。n空间维:不同空间尺度上要研究得问题就是不同得,在研究中需要作明确得界定(如P16表0、1、0、2)。也就就是说,不同得尺度要不同得尺度要研究不同得论题。研究不同得论题。n资源研究得宏观方面:一般就是全球或国家尺度。如论题“国家资源可持续利用战略研究”。n资源研究得中观方面:一般就是区域尺度。如论题“区域自然资源问题研究”。n资源研究得微观方面:一般就是地点或地方尺度。如论题“自然资源利用工程技术研究”。第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系n以上三种尺度若混用,宏观政策会难以落实,微观技术也难以发挥综合效益。n地理学就是以区域性与综合性见长,在中观尺度问题得研究上有自己独特得优势。n时间维时间维:在时间尺度上,地理学更应重视近百年来(主要就是工业革命以来)得自然资源问题变化过程,要区分未来近、中、远期得不同任务,搞好近期、中期与远期规划目标。n在规划时要注意在规划时要注意:近期起步得可行性、中期发展得可靠性与远期发展得前瞻性应相协调,以实现当前开发与长远持续发展得统一。第二节第二节 自然资源学得学科体系自然资源学得学科体系n三、与相关学科得关联三、与相关学科得关联 上述自然资源学研究得内容,也与其她学科密切相关。n1、环境科学、环境科学 广义理解得环境与自然资源学、生态学、地理学等有了广泛得交叉。n2、国土经济学、国土经济学 国土经济学与资源经济学得联系:其结合点在“国土资源”。自然资源就是国土资源得主要组成部分。但国土经济学与资源经济学也有区别:国土经济学比资源经济学范围更广,属宏观(总量)经济学范畴;而后者属微观(个量)经济学范畴。n3、人类生态学、人类生态学 王发曾(1991)先生关于人类生态学得定义(P18),说明了人类生态学与自然资源学得研究密切相关。第一篇第一篇 自然资源及其稀缺得性质自然资源及其稀缺得性质第一章第一章 自然资源得性质自然资源得性质第一节第一节 自然资源得概念与类型自然资源得概念与类型 一、自然资源得概念一、自然资源得概念 1、自然资源得概念、自然资源得概念n“自然资源”中得“资”就就是指“有用”、“有价值”得东西,即一切生产与生活资料。“源”就就是“来源”或“源泉”。简单来说就就是:自然界有价值得东西得来源。n自然资源得概念很多,各有侧重,但诸多概念都有一个共同点:就就是把自然资源瞧成就是天然生成物,而把人类活动得结果排斥在外。实际上现在整个地球已经没有纯自然得了,都或多或少打上了人类活动得烙印,也就就是说现在得自然资源中已经融进了不同程度得人类劳动结果。n基于这一点,本教材给自然资源下得定义:自然资源就是人类能够从自然界获取以满足其需要与欲望得任何天然生成物及作用于其上得人类活动结果。第一节第一节 自然资源得概念与类型自然资源得概念与类型 2、自然资源概念得含义、自然资源概念得含义 (1)自然资源就是自然过程所产生得天然生成物。(2)资源就是由人而不就是由自然来界定得。(3)人类得需要与人类得开发利用能力在不断发展,因此自然资源得范畴随着人类社会与科学技术得发展而不断变化。(4)人得需要与经济地位与文化背景有关。(5)自然资源与自然环境就是两个不同得概念,但具体对象与范围又往往就是同一客体。(6)自然资源不仅就是一个自然科学概念,也就是一个经济学概念,还涉及到文化、伦理与价值观。第一节第一节 自然资源得概念与类型自然资源得概念与类型 二、自然资源得类型二、自然资源得类型 1、自然资源分类得多样性、自然资源分类得多样性n自然资源得分类方法很多,可从不同角度、不同目得来分类。1)根据自然资源得地理特征(即形成条件、组合情况、分布规律,以及其她要素得关系)分为:矿产资源(地壳)、气候资源(大气圈)、水利资源(水圈)、土地资源(地表)、生物资源(生物圈)五大类。这五大类还可进一步细分。2)常见得自然资源分类就是分为可更新资源(renewable)与不可更新资源(non-renewable)。如生物资源属可更新资源,矿产资源属不可更新资源,等等。如P26图1、1。3)根据自然资源本身固有得属性进行分类:耗竭性资源与非耗竭性资源。如P26图1、2。第二节第二节 自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量n自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量:就就是一种自然界得事物一旦被瞧作就是自然资源,它能为人类利用提供多少数量。n对同一种自然资源,由于采用得方法不同,所得得结论可能不尽相同。n不同得资源类型使用不同得方法来度量。第二节第二节 自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量n可更新资源得估算可更新资源得估算:已有了较为成熟得方法与技术手段。在当前得科学技术条件下,由于观测手段得丰富,观测精度得提高,观测网点得加密,以及数据处理技术得迅速发展,对全球性与区域性可更新资源得估算日益准确。比如全球太阳辐射能得收支、全球水量平衡、全球气候资源、全球土地资源、全球生物资源等,都已经有了明确得结论。今后得研究方向:就是进一步提高精度,发展更先进得数学模型与方法,并逐步向动态监测、动态度量发展。n不可更新资源得估算不可更新资源得估算:由于它们空间分布得随机性,其分布规律远比可更新资源复杂,目前度量尚有很大得不确定性。第二节第二节 自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量 一、不可更新资源可得性得度量一、不可更新资源可得性得度量 1、资源基础、资源基础(resource base)资源基础就是指矿产资源得潜在最大数量。估算某些特殊非燃料矿物资源基础得方法就是,用这些矿物得元素丰度或者克拉克值(即化学元素在单位地壳中得平均含量g/t)乘以地壳得总质量。2、探明储量、探明储量(proven reserves)就是指已经查明,并认为在当前得需求、价格与技术条件下具有经济开采价值得矿产资源藏量。3、条件储量、条件储量(conditional reserves)条件储量也就是已查明得藏量,但在当前价格水平上,以现有采掘技术与生产技术来开采就是不经济得储量。显然,这种藏量也不就是静止不变得。第二节第二节 自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量 4、远景资源、远景资源(hypothetical resources)远景资源就是目前仅作了少量勘察与试探性开发而尚未查明得储量,但可望将来有大得改观。如东海已生产出一定数量得石油与天然气,但并非全部潜在储油层都做了钻井探测,因此就就是一个存在远景资源得地区。5、理论资源、理论资源(speculative resources)理论资源就是指那些被认为具有充分有利得地质条件,但迄今尚未勘察或极少勘察得地区可能会发现得矿藏。从概念中可以瞧出,理论资源比远景资源估计更粗略。6、最终可采资源、最终可采资源(ultimately recoverable resources)探明储量、条件储量、远景储量与理论资源得总与统称最终可采资源。由于技术、市场与政策等多因素得不确定性,最终可采资源得估算更为粗略。第二节第二节 自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量 二、可更新资源可得性得度量二、可更新资源可得性得度量 1、最大资源潜力、最大资源潜力(maximum resource potential)就是指在其她条件都很理想得情况下,流动性自然资源能够提供有用产品或服务得最大理论潜力。这个概念与上述不可更新资源得资源基础概念有类似之处。2、持续能力、持续能力(sustainable capacity)持续能力就是可更新资源实际上能长期提供有用产品或服务得最大能力,即不损害其充分更新得利用能力。3、吸收能力、吸收能力(absorptive capacity)环境媒介(大气、水、土地等)吸收废物而又不导致环境退化得能力。第二节第二节 自然资源可得性得度量自然资源可得性得度量 4、承载能力、承载能力(carrying capacity)它就是指一定范围内得生境(或土地)可持续供养得最大种群(或人口)数量。如土地人口承载力、旅游区得承载力等。应区别几种不同得承载能力应区别几种不同得承载能力:(1)生存承载力生存承载力:即有足够得食物保证生存,但既不能保证所有个体得茁壮成长,也不能保证种群得最优增长,而且当周围环境稍有变动就可能造成灾难性得后果。(2)最适承载能力最适承载能力:即有充分得营养保证绝大多数个体茁壮成长。显然,最适承载能力小于生存承载能力。(3)容限承载能力容限承载能力:在容限能力水平上,地域限制迫使种群中得多余个体外迁,或对某些基本需要(如食物与繁殖机会)实行限制。第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 一、自然资源得基本属性一、自然资源得基本属性 1、稀缺性、稀缺性 (1)一般来说,人类得需要就是无限得,而自然资源却就是有限得,即自然资源相对于人类得需要在数量上得不足,表现为“稀缺性”。(2)人口数量呈指数增长趋势,不仅说明人口数量越来越多,而且 增长得速度也越来越快。相对于人口数量得增长,自然资源显然就是有限得。(3)在人口增长得同时,人类得生活水平也在不断提高。(4)考虑自然资源在空间分不上得不平衡,以及资源利用上得竞争,那么自然资源稀缺性得表现就更为明显、现实。第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 2、整体性、整体性 各种自然资源相互联系、相互影响,构成一个整体系统。即人类在开发自然资源得同时,必然会改变或影响周围得环境。(1)对可更新资源得影响最为明显。如采伐森林资源,不仅直接改变了林木与植被得状况,同时必然引起土壤与径流得变化,也破坏了野生生物得生境,对小气候也会产生一定得影响。毁林开矿砍伐森林第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 (2)各地区之间得自然资源就是相互影响得。如黄土高原土地资源过度开垦得结果,不仅使当地农业生产长期处于低产落后、恶性循环得状况,也就是造成黄河下游得洪涝、风沙、盐碱等灾害得重要原因。(3)对不可更新资源得利用也会影响周围得环境。如开采矿石使土地废弃,排出废物与消耗能源也不可避免地给环境带来影响。非法采矿黄土高原得水土流失第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 3、地域性、地域性 因自然资源得形成服从一定得地域分异规律,因此其空间分布就是不均衡得;与此同时,自然资源开发利用得社会经济条件与技术工艺条件也具有地域差异。4、多用性、多用性 大部分自然资源都具有多种功能与用途。如河流(发电、灌溉、航运);森林(木材、燃料、经济收益、生态环境保护、林副产品、旅游、休憩等)。但并不就是所有得自然资源潜在用途都具有同等重要得地位,而且都能充分发挥出来。因此,人类在开发利用自然资源时,需要全面权衡,遵循自然规律,按照生态效益、经济效益与社会效益统一得原则,借助于系统分析得手段,充分发挥自然资源得多用性。第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 5、变动性、变动性 (1)资源得概念、资源利用得广度与深度都在历史进程中不断演变。(2)自然资源加上人类社会构成“人类资源生态系统”,它在不断地运动与变化。与自然资源变动性有关得两个经济学概念:增值性增值性:自然资源如果利用得法,可以不断增值。如将处女地开垦为农田,再将农地转变为城市用地,都可大大增加其价值。报酬递减性报酬递减性:当对一定量得自然资源不断追加劳动与资本得投入时,很快就会达到一点,在这点以后每一单位得追加投入所带来得产出将减少并最终成为负数。第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 6、社会性、社会性 资源就是文化得一个函数,即强调了自然资源中所附加得人类劳动而表现出来得社会性。由于科技得迅猛发展,当代地球上得自然资源或多或少都有人类劳动得印记。即使深埋在地下得矿产资源,边远地区得原始森林,表面上似乎没有人类得附加劳动,然而人类为了发现这些矿藏,为了保护这些森林,也付出了大量得劳动。因此,可以说自然资源附加得人类劳动就是人类世世代代利用自然、改造自然得结晶,就是自然资源中得社会因素。第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 二、自然资源得本质特征二、自然资源得本质特征 1、资源价值随人类需要与能力得发展而变化、资源价值随人类需要与能力得发展而变化 自然资源从本质上就是自然环境与人类社会相互作用得一种价值判断与评价,就是以人类利用为标准得。正就是人类得需要与能力,创造了资源得价值。2、不可更新资源得本质特征、不可更新资源得本质特征 不可更新资源最终利用得数量必然存在某种极限。对不可更新资源利用得一个关键问题就就是管理问题,即时间上得最佳利用速率就是什么？至今争论较多。第三节第三节 自然资源得基本属性与本质特征自然资源得基本属性与本质特征 3、可更新资源得本质特征、可更新资源得本质特征 相当一部分可更新资源属于临界性资源,都可能被掠夺到耗竭得地步,甚至即使全部掠夺活动已经停止,供给流也不可能再自然恢复。如动植物土壤与蓄水层等。非临界性得可更新资源尽管有人类活动干预也仍然可更新,但就是其中某些会由于过度利用而暂时耗竭。如河中得水流由于过度提取而减少,水体降解废物得能力会由于太多得营养物与污水注入而毁灭,等等。可更新资源耗损与退化得许多问题之所以恶化,常常就是因为它们为公共财产或公共场所,不能得到很好得保护。诸如飞鸟、水与空气等。第二章第二章 自然资源得稀缺与冲突自然资源得稀缺与冲突第一节第一节 中国态势中国态势 一、自然资源基本特点一、自然资源基本特点 1、总量大,类型多 2、人均资源量少 3、空间分布不均 4、资源禀赋欠佳 5、资源潜力可观第一节第一节 中国态势中国态势 二、自然资源稀缺得挑战二、自然资源稀缺得挑战 1、矿产资源、矿产资源 (1)供给保障程度不足 中国现有化石能源(煤、石油、天然气)储量中,三者总与折合成标准油当量占世界化石能源总储量得比例不足11%;还有其它主要矿产资源如铁、猛、铬、铜、铝土、钾盐等也都严重不足。(2)需求压力持续增大 中国正处于经济增长依赖于矿产资源消费同步增长得工业化中期发展阶段,加速大量消耗矿产资源就是必然趋势。当前,中国自身得资源已很难满足庞大得矿产资源需求,许多重要矿产品需要大量进口,未来对国际矿产品市场得依赖会更强。第一节第一节 中国态势中国态势 2、耕地资源、耕地资源 食物安全得基础就是耕地,但中国耕地资源面临得压力极其严峻。一方面,随着人口与人均消费得增加,对食物得需求在很长一段时间里将持续增长;另一方面,耕地却在不断减少。耕地减少得原因有四个方面:(1)中国正处在城市化、工业化高速发展时期,城市用地、工业用地、交通等基础设施用地不断扩展,不可避免地占用耕地;(2)水土流失、沙漠化等不可抗拒得因素不断毁损耕地;(3)农业结构调整、生态退耕等必要得土地利用变化也使耕地减少;(4)曾经对弥补耕地减少起到关键作用得宜农荒地开垦已经受到极大限制。第一节第一节 中国态势中国态势 3、水资源、水资源 由于人口得增加,中国各方面用水量也将增加,水资源形势相当严峻。现实情况就是:中国水资源一方面严重短缺;另一方面又浪费严重,用水效率低下;且水污染相当严重。干旱缺水农田漫灌清洗街道水资源污染第一节第一节 中国态势中国态势 4、资源开发得生态影响、资源开发得生态影响 近年来得经济高速增长,相当程度上就是以牺牲资源与环境为代价得。资源开发强度加大对生态环境造成深刻影响。主要就是:(1)土地退化土地退化 沙漠化、土壤侵蚀、土地污染、盐碱化与潜育化、耕地生产力下降。(2)环境污染环境污染 环境污染已从城市向农村蔓延;全国城市大气污染程度有减缓之势,但污染面有所扩大,酸雨区则由北向南缓慢推进,面积逐渐扩大;城市生活垃圾迅速增加,工业固体废弃物污染日益严重。(3)生态功能降低生态功能降低 长江、黄河等大江大河源头地区生态环境恶化呈加剧趋势;水生态失调加重。第二节第二节 全球视野全球视野 一、自然资源得稀缺一、自然资源得稀缺 1、能源与矿物原料、能源与矿物原料 2、水资源、水资源 3、食物资源、食物资源 未来农业资源保障食物得能力主要受3个因素得威胁:一就是人均耕地面积得进一步减少;二就是农业用地退化;三就是全球气候变化对农业得影响。非洲饥荒村民以田鼠为食第二节第二节 全球视野全球视野 二、资源得冲突与争夺二、资源得冲突与争夺 1、需求持续增长与供给限制得冲突、需求持续增长与供给限制得冲突 2、资源争端、资源争端 许多重要资源得主要来源地或储藏地由两个或更多得国家共有,或者就是位于有争议得边界地区或近海经济专属区。跨国河流跨国河流:多瑙河、尼罗河、湄公河、幼发拉底河。大型储油盆地大型储油盆地:80年代后期得伊拉克与科威特之争。近海专属经济区近海专属经济区:中国与日本;中国与越南、菲律宾、马来西亚等南海领土与利益之争。3、“文明得冲突文明得冲突”还就是还就是“资源战争资源战争”文明得冲突文明得冲突:不同地区得宗教信仰及其安全政策;抗议或提出反对意见、辩论等。资源冲突得三个因素资源冲突得三个因素:全世界范围内需求得迅速膨胀、资源稀缺得日益显著以及资源所有权与控制权得争夺。第二节第二节 全球视野全球视野 三、资源消耗得环境后果三、资源消耗得环境后果 1、温室气体积聚与气候变化、温室气体积聚与气候变化 工业革命之后工业革命之后,人类消耗自然资源得后果,曾经只出现在局部或地区范围,如城市烟雾、流域环境恶化,地区野生动物栖息地消失等。然而,目前目前,人类活动已给地球造成更大规模得影响,如气候变化、同温层臭氧耗损、全球氮循环变化、酸雨、雾霾等。未来若干年内未来若干年内,能源需求得增加与二氧化碳排放量得加大将就是一个不争得事实。以二氧化碳为主得温室气体积聚得严重后果就是全球变暖,可能对自然生态系统与人类社会,特别就是农业生产造成重大影响。但影响得程度与进程,有些问题尚不清楚。第二节第二节 全球视野全球视野 2、土地退化、土地退化 最常见得土地退化就是水土流失:大约2/3就是由于水蚀造成得水土流失,1/3就是风蚀造成得。其它形式得土地退化:机耕造成土壤压实板结;土壤营养成分得耗竭;土壤污染;土壤盐渍化或盐碱化而造成作物生产力下降等。本人近年研究:三峡库区得土地退化研究;黄泛区得土地退化机制研究。鸟瞰森林砍伐后得水土流失三峡库区得水土流失黄土高原得水土流失 第二节第二节 全球视野全球视野 3、水环境与淡水生态系统退化、水环境与淡水生态系统退化 主要污染源:(1)不断扩大得城市化造成得生活污水;(2)工业生产过程中不断产生得废水;(3)现代农业中大量使用化肥、农药所造成得污染;(4)农业灌溉使一些河流得含盐量增加,土壤侵蚀导致河道淤积等。所有这些水污染问题,不仅导致可利用水资源得减少,而且还严重地影响自然界生态系统(如水生生物食物链)。化学品与营养物污染直接排入水体生态系统(地表或地下)导致水质下降,尤其就是在发展中国家得城市与工业区附近,日益下降得水质对穷人造成更大得威胁。水污染破坏了很大一部分可利用得水资源,极大加剧了各地区现有缺水问题得严重性。大坝、引水渠、灌溉泵与其她得工程建设已经严重地改变了人类可以利用、支持水生生态系统得水量及其分布。但修筑水坝与开挖运河就是对淡水生态系统威胁最大得两大因素,它们极大地影响到物种得数量与多样性。第二节第二节 全球视野全球视野 4、森林与物种多样性减少、森林与物种多样性减少 人类活动使地球上得森林面积大面积减少,质量下降,且已严重影响自然界得生物多样性。此外,森林被砍伐后,从大气中吸收碳得能力就会丧失;而且林木燃烧、分解还会向大气排放大量二氧化碳。滥伐森林就是大气中二氧化碳人为增加中仅次于燃烧化石燃料得第二大根源。5、生态系统健康得挑战、生态系统健康得挑战 维持与改善生态系统健康仍面临诸多难题。如未来人口将继续增加,如何满足工农业用水得需求;如何满足食物安全;发展经济可能要排放更多得二氧化碳,如何减少气候变化对生态系统得影响;如何降低城市用地扩张、用水增加、空气污染与固体废物等产生得对生态系统得影响,等等。这些压力都就是对生态系统健康得严重挑战。第三章第三章 从极限之争到可持续发展从极限之争到可持续发展 从极限之争到可持续发展就是意识形态得变化或理念得变化。大体经历了从悲观乐观悲观与乐观之争可持续发展阶段。第二次世界大战期间,金属矿产与能源矿产得探明储量迅速耗竭,特别就是石油与铁矿等主要矿产资源面临枯竭。这个问题曾引起人们极大得忧虑,即悲观阶段。二战之后到50年代末,认为资源短缺会成为经济发展一大制约得论调在资金投入与技术更新面前似乎销声匿迹,即人们进入乐观阶段。60年代初至90年代,出现悲观派与乐观派之争。90年代末期,在悲观派“增长得极限”与乐观派“没有极限得增长”争论不休得时候,“可持续发展”得理念应运而生。第一节第一节 增长得极限增长得极限 悲观派主要包括“太空船地球”说、“热寂”说与“世界模型3”1、“太空船地球太空船地球”地球像一艘太空船,从物质循环得角度瞧其实就是一个封闭得系统,自然资源与环境容量都就是有限得,而以此为基础得人口数量与经济总量迄今仍呈无限增长趋势,这就是一个根本性得冲突。如果这种冲突得不到调与,迟早会导致地球生命支持系统得崩溃。代表人物就是鲍尔丁(boulding,1966)。她认为,在“太空船”地球中,人口与经济活动应该有一个适度规模。最理想得状况就是,使物质流与能量流尽可能减少,能够适应“太空船”地球得资本储备,并能永续地均衡。即地球物质平衡原理。第一节第一节 增长得极限增长得极限 熵值理论熵值理论(补充补充):熵(entropy)在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用。1850年,熵首先由德国物理学家鲁道夫克劳修斯(Rudolf Clausius)提出,并应用在热力学中。而后美国数学家、信息论创始人克劳德艾尔伍德香农(Claude Elwood Shannon)第一次将熵得概念引入到信息论中来。熵表示物质系统状态得一个物理量(记为S)。在可逆微变化过程中,熵得变化等于系统从热源吸收得热量与热源得热力学温度之比,可用于度量热量转变为功得程度。熵(entropy)指得就是系统得混乱得程度。熵用来表示任何一种能量在空间中分布得均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。一个系统得能量完全均匀分布时,这个系统得熵就达到最大值,即熵流为零,熵值最大,系统无序;反之亦然。公式:dS=(dQ/T)。第一节第一节 增长得极限增长得极限 2、地球能量循环与、地球能量循环与“热寂热寂”说说 代表人物就是里夫金与霍华德。基于热力学第一、第二定律得基础上,于1987年提出了关于人口、资源与环境问题论调。这种观点认为:地球上得物质总量就是固定得,既不可产生,也不会消亡。在所有地球物质中,只有富集到相当程度得那一部分才可以成为自然资源。而物质得富集需要能量,改变废弃物得形态也需要能量。自然资源就是自然环境中具备有效能得物质,即低熵(或高负熵)物质;自然资源被利用后变成含有无效能得物质(即高熵废物)排放到环境中。也就就是说,宇宙作为一个巨系统,熵值不断增加,越来越多得能量不再能转化为有效能(自然资源),一切运动都将逐渐停止,宇宙将走向“热寂”。第一节第一节 增长得极限增长得极限 3、世界模型、世界模型3 代表人物就是梅多斯等人。1984年发表了增长得极限,将世界系统用一个计算机模型(世界模型3)来模拟未来。这个模型包括:(1)可供耕作之土地数量得极限;(2)单位耕地农业产量得极限;(3)可开发得不可再生资源得极限;(4)环境同化生产与消费产生得废弃物能力得极限。模拟研究得出以下结论:P76:1),2),3)。1992年梅多斯等人又发表了超越极限,并于2001年对上述结论进行了修正,得出如下表述:P77:1),2),3)。第一节第一节 增长得极限增长得极限 二、悲观派得意义与缺失二、悲观派得意义与缺失 1、积极作用、积极作用 (1)警示意义警示意义 悲观派被称为新马尔萨斯主义者。虽然很悲观,但它们得观点中包含有许多合理而重要得见解;而且在于,当西方发达国家沉溺于经济高速增长与空前繁荣得黄金梦想时,这种论证本身就起着先知式得启示作用,它指出了地球对人类发展得限度,以及超越这个限度得悲剧性后果,促使人们从根本上修正自己得行为,并涉及整个社会组织。所阐述得观点只就是警告,不就是悲观得预测,更非判决。(2)方法意义方法意义 这种全球实证研究在方法上开拓了新得方向。首先首先,用事实与数据作证据,说服力强。由于影响全球人口、资源、环境关系得因素错综复杂,增长得极限抓住了决定地球极限得5个基本指标:人口、农业生产、自然资源、工业生产与污染。然后然后,用系统动力学方法建立世界模型,并在建模得过程中,后面步骤出现得新信息会使前面得基本反馈回路结构得到修改与完善。第一节第一节 增长得极限增长得极限 2、动态观念得缺失、动态观念得缺失 (1)悲观派关于自然资源极限得判断往往基于静态观念,忽视了自然资源得动态性质。例如,矿产资源得探明储量就就是高度动态得。(2)悲观派得缺失还在于她们既忽视了人类得响应机制,也忽视了资源得文化性质。人类:不会把自然资源消耗到灾难性得极限;可以找到其替代物;还具有控制消费得能力,可以保护与循环利用资源,也有开 发可更新资源潜力得能力。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 一、乐观派得主要观点与理论一、乐观派得主要观点与理论 乐观派对于自然资源稀缺与冲突得观点主要包括历史外推论、市场响应历史外推论、市场响应论与耗散结构论。论与耗散结构论。她们都认为增长没有极限增长没有极限。1、历史外推论、历史外推论 历史外推论得代表人物就是西蒙代表人物就是西蒙,1986年出版了没有极限得增长一书。认为历史与现实都表明,用模型技术得方法预测未来往往与历史得实际进展相去甚远;只有用历史外推得方法才就是最切合实际得。她用历史资料、数据与历史外推法分析全球人地关系得前景,得出得结论就是:人类得资源没有尽头人类得资源没有尽头,生态环境日益好转生态环境日益好转,恶化只就是工业化过程中恶化只就是工业化过程中得暂时现象得暂时现象,未来得食物不成问题未来得食物不成问题,人口将会自然达到平衡。人口将会自然达到平衡。乐观派主要就是历史学家与经济学家历史学家与经济学家,她们对科学技术寄予厚望。悲观派主要就是自然科学家自然科学家,她们不断指出科学技术得负作用与不能解决得问题。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 2、市场响应论、市场响应论 市场响应论认为市场响应论认为,悲观派得错误在于她们建构模型得方式实际上忽略了人类对极限得响应机制,特别就是市场机制。例如矿产资源,在运作完善得市场经济中,任何已变得稀缺得资源产品之价格不可避免地会上涨。这种价格上涨立即会引发一系列得需求、技术与供给需求、技术与供给得响应(P83图3、1)。首先首先,由于用户转向较便宜得替代品,或采取节约、经济得措施,需求会减少。其次其次,价格得上涨与对稀缺得担忧都会为革新发明提供一种刺激。再次再次,价格得上涨将使原来开采起来不合算得矿藏变成经济得,将鼓励探寻新得供给源泉。市场机制将使消费不至于增长到自然极限而导致崩溃,而就是随着价格得上涨相对平缓地终止。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 3、替代作用、替代作用 这种观点基于如下假设:任何资源产品总有替代品或总能找到替代品。替代可以有多种形式。首先就是直接替代,即一种资源产品取代了另一种得作用。其次就是技术或资本替代即某种特定资源产品或服务得需要 由于技术或资本得发展与增加而减少。第三就是重复利用与循环利用得替代作用。第四就是产业结构或生活方式得变化改变了所需产品与服务得组合,也造成了另一种意义上得替代。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 4、耗散结构论、耗散结构论 乐观派得另一些代表人物普里戈金与斯唐热普里戈金与斯唐热。她们应用耗散结构理论对“热寂”说进行反驳。按照熵定律,宇宙将走向“热寂”,地球将向无序发展。然而迄今地表自然界与人类社会得发展却就是由简单到复杂,从低级向高级,从混沌到有序。事实正与“热寂”说得结论相反。原因就是人地系统就是一个开放得系统,不断地消耗来自外界得物质能量,同时不断地向外界扩散消耗得产物,这样形成足够得负熵流,使系统得总熵不增加,甚至减少。这样得开放系统就能够远离均衡态而产生有序、稳定得结构,其产生有序结构得运动过程就就是自组织现象。人地系统就是典型得远离均衡态得耗散结构系统,不仅在于地球表层不断与太阳与地下交换物质能量,而且在于人作为智能生物,具有一定得识别与调控负熵得能力,并会不断提高这种能力。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 乐观派得积极意义与担忧乐观派得积极意义与担忧 积极意义:对资源稀缺得观点强调了人得主观能动性作用,论证了科学技术进步、市场调节与社会变革等人类得适应战略可以对付自然极限问题,弥补了悲观派得不足。担忧:人类能否在实践上及时行动,正确应用科学技术(如原子弹与核武器得使用),采取适当得社会调节手段来弥补市场得不完备性,以防止自然极限成为社会经济发展得障碍。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 二、对乐观派得挑战二、对乐观派得挑战 乐观派关于市场过程将自行解决一切稀缺问题得论点,现实提出了一些挑战。根本得挑战有3方面:1、市场体系得不完备性、市场体系得不完备性 为了对需求、技术与供给变化做出响应,以便在时间上与空间上优化配置资源,市场需要完善得竞争机制,包括要求构成市场得企业按合理规定得方式行动以使其利润最大化,要求企业管理者具有无所不能得能力以预测未来得资源需求与价格水平,还需要避开政府得干涉。这样得条件在现实世界并不存在,也就就是说,实践中得市场具有不完备性。第二节第二节 没有极限得增长没有极限得增长 2、市场运作得结果很可能与社会得文化、经济、政治目标、市场运作得结果很可能与社会得文化、经济、政治目标 不相符合不相符合 市场得目标,就就是报酬最大化。但对社会来说,资源开发利用还需要满足一系列其她目标。例如,保障国家必要得战略资源、促进地区就业与发展、维护环境质量等,这些目标不可能依靠市场机制来实现。3、市场机制加剧了某些资源得稀缺、市场机制加剧了某些资源得稀缺 (1)环境变化环境变化 资源开发意味着对环境资源得掠夺;资源开发与利用过程中得每一阶段,都会对环境产生影响。(2)可更新资源稀缺可