自然及其演化

1、自然及其演化對人類社會的發(fā)展有著相當(dāng)重要的影響。第二，自然環(huán)境是人類賴以生存的基本條件，為人類提供必需的自然資源 和活動空間，在任何情況下，人都要受到自然的影響。迄今為止，地球是我們發(fā) 現(xiàn)的唯一適合各種動植物生存的場所，如果離開了這個場所，人類就無法生存。 地表自然界不僅為人類生存提供了必要的空氣、水、食物、溫度等，還為人類提 供了賴以發(fā)展的土地、草原、地下礦藏以及風(fēng)力、水力、地?zé)?、太陽能等能源資 源，人類通過勞動直接利用這些資源，建設(shè)道路、房屋、城市和鄉(xiāng)村，為自己創(chuàng) 造更有利于生存和發(fā)展的條件。自然為人類提供的條件是不均衡的，促使人類社會發(fā)展產(chǎn)生了不均衡性。 地表自然資源分布的不平衡，生產(chǎn)條

2、件的差別及區(qū)位，人類社會的發(fā)展產(chǎn)生著各 種有利和不利的影響，它能加速或延續(xù)社會的發(fā)展。一方面，自然環(huán)境制約了人 口的分布，并影響人口的遷移。地球表面提供給人類的空間并非都適合于居住， 占地球表面70%以上的海洋、極地以及干旱的沙漠地帶目前都不宜人類定居。 人口則大部分分布在平原、丘陵、盆地等自然條件較好的地區(qū)，城市、集鎮(zhèn)及鄉(xiāng) 村聚集點通?？偸窍鄬性诤恿鲀砂兜貛?、河口附近，這里一般水源條件好， 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利，交通方便，有利于商業(yè)、貿(mào)易的發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的繁榮和文化 的交流。因此這些地區(qū)人口相對比較稠密。非洲的尼羅河三角洲、西亞的幼發(fā)拉 底、底格里斯兩河流域及中國的黃河中下游地區(qū)，之所以成為古

3、代文明的搖籃， 顯然與當(dāng)時當(dāng)?shù)貎?yōu)越的自然環(huán)境有著密切的關(guān)系，而地球環(huán)境的變遷同樣也是包 括瑪雅文明在內(nèi)的古文明衰落的重要原因之一。自然環(huán)境及人工環(huán)境的變化也是 人口遷移的重要原因之一。中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會在兩十多年的發(fā)展過程中，人口重 心從北方逐漸向南方遷移，南方良好的水熱條件就對這種變遷起到了吸引作用； 而進(jìn)入現(xiàn)代社會，大量鄉(xiāng)村人口向城市轉(zhuǎn)移的人口城市化現(xiàn)象，更是世界范圍的 潮流，所以人工環(huán)境的變化也對人口變動產(chǎn)生重大影響。另一方面，自然條件的差異直接影響到勞動生產(chǎn)率，形成了生產(chǎn)的空間布 局和區(qū)域的分工，同時也造成了地區(qū)發(fā)展的差距。自然條件的優(yōu)劣，自然資源的 豐欠，如氣候的好壞、土壤的肥沃程度等

4、，都直接影響勞動生產(chǎn)率。也就是說， 在生產(chǎn)和其他條件相同的情況下，自然條件好，則同樣的投入可獲得較多的產(chǎn)出。 自然條件對勞動生產(chǎn)率的影響在人類社會早期顯得尤為重要。不同的勞動生產(chǎn)率 又造就了不同的發(fā)展水平和速度，帶來發(fā)展的不平衡性。因此自然條件優(yōu)越，生 產(chǎn)條件好的地區(qū)發(fā)展就快些，而條件差的地區(qū)發(fā)展必然慢些。在現(xiàn)階段，特別是 在經(jīng)濟(jì)不很發(fā)達(dá)的國家或地區(qū)，其各區(qū)域間的生產(chǎn)條件差別，反映到物質(zhì)生活上 的差別，往往是與自然環(huán)境的區(qū)域差別有著一定的聯(lián)系。另外，由于各區(qū)域自然 資源的組合狀況、區(qū)位的條件以及其他生產(chǎn)條件都有各自的特點，因此對生產(chǎn)的 類型和布局、栽培作物的品種和產(chǎn)量;生產(chǎn)工具和運作方式都有或

5、多或少的影響， 從而也形成了區(qū)域的分工與互補(bǔ)，使不同國家、不同地區(qū)、不同民族的生產(chǎn)發(fā)展 具有不同的比較優(yōu)勢和特色。就現(xiàn)今人類社會而言，自然是社會物質(zhì)生活的必要條件之一，它對人類社會 的發(fā)展起著加速或延緩的作用。自然固有其發(fā)生與發(fā)展的規(guī)律，人類只有不斷地 認(rèn)識自然，提高自己的生產(chǎn)力水平，才可能在更大的時空尺度上接受自然的挑戰(zhàn)。2. 3. 2人對自然的影響在人與自然相互作用中，人是處于主導(dǎo)地位的，人受制于自然，同時又給 自然以影響。盡管人的影響是有限的，受一定的時空條件制約，但在小尺度的時 空范圍內(nèi)（對應(yīng)于人類的文明時代），自然條件是相對穩(wěn)定的（自然相對于人的生 命周期或社會變動周期來講，相當(dāng)于不

6、變的外生變量），人仍可以通過社會經(jīng)濟(jì) 活動，不斷提高自己的影響力和影響空間。隨著人口的增長，生產(chǎn)力水平的提高 和社會的進(jìn)步，人類對自然的影響越來越深刻。人對自然施加的影響主要取決于 兩個因素：一是人類的需求，它決定人類的消費結(jié)構(gòu)和生活方式；二是人類具備 的手段，其中主要是技術(shù)手段和組織手段。技術(shù)是人與自然相互作用的中介，工 具的使用使人與自然關(guān)系發(fā)生了本質(zhì)的變化。它們決定了人類的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和發(fā)展 方式。而人類需求與手段的變化又都來源于人類社會的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、組織、觀念、 文化等復(fù)雜背景及其發(fā)展變化過程。人類對自然的影響也基本上表現(xiàn)為兩個方面：一方面是對自然施加積極的 建設(shè)性影響，合理利用自然條件，

7、并創(chuàng)造新的更適合人類生活的人工自然或人工 生態(tài)系統(tǒng)；另一方面是對自然產(chǎn)生消極的破壞性影響，使原有的“自然平衡”失 調(diào)。例如不合理利用自然資源造成的土地荒漠化、森林減少、水土流失、資源匱 乏等生態(tài)破壞，以及由于大量廢棄物排放造成的環(huán)境污染。P埃利希等用如下 公式表述人對自然的影響10。E=PXCXT式中：E表示對自然環(huán)境的影響；P為人口數(shù)量；C為人均資源消耗量，與 發(fā)展階段有關(guān)；了為單位資源消耗產(chǎn)生的環(huán)境影響，與生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)；pxc就 是自然資源的消耗量。B康芒納等人也有類似的表述，只是把資源消耗量換為 產(chǎn)出，環(huán)境影響則用污染物替代11。上述公式表明，人對自然的影響與人口 規(guī)模、人均消耗水平和生

8、產(chǎn)技術(shù)有關(guān)，反映了人對自然作用的規(guī)模、強(qiáng)度和方式。 由此我們可以進(jìn)一步分析人與自然相互作用和協(xié)同進(jìn)化的機(jī)制。從自然的結(jié)構(gòu)和功能變化的角度來分析，人類活動對于自然的影響，大致 可概括為以下四種形式：對地球表面結(jié)構(gòu)的改變 人類通過大規(guī)模的水土改良、開墾梯田、砍伐 森林、城市建設(shè)、區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、人工水庫的修建等活動，極大地改變了自 然界的本來面貌。人類大面積地毀林開荒，種植農(nóng)作物，以滿足不斷增長的需求， 但由于不合理地使用土地，造成水土流失，土地荒漠化，大片的人工植被（以農(nóng) 作物為主）代替了原有的森林植被，這種影響從1萬年前開始的農(nóng)業(yè)革命以來， 就一直沒有停止過，并且不斷加劇。鄉(xiāng)村和城市的出現(xiàn)，

9、代之以住房和基礎(chǔ)設(shè)施 等的大量建造，公路、鐵路延伸到人跡可全的任何一個角落，如此規(guī)模的人工自 然景觀正逐漸改變地球表面的形態(tài)，形成新的地貌結(jié)構(gòu)。改變生物圈的成分，影響自然系統(tǒng)的物質(zhì)流動這意味著人類通過開采 礦產(chǎn)、開挖河道、向大氣和水體中排放各種物質(zhì)，改變了生物圈所含物質(zhì)的平衡 和循環(huán)。自工業(yè)革命以來，人類活動帶來的物質(zhì)的移動和改變成倍增長。目前， 全世界每年的礦床采礦總量約1000億t，人類活動每年遷移的物質(zhì)總量達(dá)1萬 km312，由人類活動引起的物質(zhì)變化與自然地質(zhì)作用引起的變化已同樣強(qiáng)烈； 另外，人類活動所排放的各種物質(zhì)不僅改變了原有的地球化學(xué)循環(huán)和遷移轉(zhuǎn)化規(guī) 律，而且人類所合成的成千上萬種

10、新的化合物，因這些物質(zhì)以前在自然中并不存 在，在其進(jìn)入地球物質(zhì)循環(huán)后，很多難以被自然所降解；再者，人類對于水的控 制，通過水利工程和人工灌溉，改變了地表水文狀況，影響到水分的循環(huán)與平衡。 工業(yè)生產(chǎn)所排放的污水，也改變了水體的化學(xué)成分，產(chǎn)生新的化學(xué)變化，從而影 響水的質(zhì)量；由于化石燃料燃燒和廢氣排放，大氣中的物質(zhì)平衡也被打破。大量 二氧化碳的排放，使其在大氣中的濃度增加，加劇“溫室效應(yīng)”，而硫氧化物、 氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧?，不僅改變了大氣成分，形成大氣污染，還導(dǎo)致酸 沉降的出現(xiàn)，并進(jìn)一步對土壤、作物、建筑物等造成影響。對區(qū)域及全球的能量流動和平衡的影響人不可能根本上改變整個區(qū)域 系統(tǒng)所輸入

11、的能量，因為除核能和地?zé)崮芡?，無論自然的還是人為的能源，絕大 多數(shù)都來自太陽。但是，人類活動可以通過調(diào)整系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)，或控制系統(tǒng)內(nèi) 某個關(guān)鍵要素，改變能量流的方向和速率；同時，還可通過改變地表狀態(tài)，例如 砍伐森林、開墾農(nóng)田、植樹種草、修建水庫、建設(shè)城市等，將現(xiàn)存的地表下墊面 加以改造，于是反射率就會相應(yīng)地變化，從而改變區(qū)域的能量收支平衡，產(chǎn)生如 城市的“熱島效應(yīng)”等現(xiàn)象。此外，生產(chǎn)和生活活動向大氣中排放各種化學(xué)成分， 尤其是二氧化碳、甲烷等氣體可以吸收長波輻射，造成顯著的“溫室效應(yīng)”，使 全球變暖。作為觸發(fā)因素加快或減慢自然過程的速率13以下估計的數(shù)字，很能 說明人對自然過程的觸發(fā)作用。在土

12、壤侵蝕中，由于人的作用，全球每年每平方 公里上所損失的土壤約為1500 85000m3,而天然侵蝕的背景值卻只有12500m3，前者為后者的125 170倍。這個估算并不具有普遍意義，但說明 了一個問題，即人類活動可以改變自然過程的速率。另外，人類作用也能縮短生 物生長周期，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。但更多的方面是產(chǎn)生負(fù)作用。當(dāng)今社會，人 類的活動日益擴(kuò)大，諸如森林砍伐、草場過牧、農(nóng)作耕種、工業(yè)采礦、道路建筑 和城市建設(shè)都在加劇著土壤侵蝕，而城市化進(jìn)程的加快也在使地表結(jié)構(gòu)的變化越 來越迅速。我們所說的人與自然關(guān)系，即人與自然的相互作用關(guān)系。在人與自然的相 互作用過程中，人類通過多種方式影響自然，自然

13、也在不同方面受到人的影響， 同時又反過來影響人類活動。人類社會的組成因素與自然的組成因素相互作用和 影響，形成了統(tǒng)一的系統(tǒng)，我們稱之為人與自然相互作用系統(tǒng)，簡稱人與自然系 統(tǒng)（圖11）。人與自然系統(tǒng)是以人為主體，以人的持續(xù)生存和發(fā)展為系統(tǒng)發(fā)展 的標(biāo)志。人與自然的相互作用關(guān)系是復(fù)雜的，各因素是相互關(guān)聯(lián)的。人與自然 的相互作用表現(xiàn)為人與資源、人與環(huán)境、人與糧食、人與災(zāi)害、發(fā)展與資源、發(fā) 展與環(huán)境等多種形式，并集中反映在人口增長、資源短缺、生態(tài)破壞、環(huán)境污染、 能源危機(jī)等問題上。因此，人與自然關(guān)系的調(diào)控應(yīng)把調(diào)整要素間相互作用的方式、 強(qiáng)度與整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能協(xié)調(diào)結(jié)合起來，才能獲得滿意的調(diào)控效果。人

14、類對自然的利用和改造，必然改變自然界原有的平衡，問題是人類應(yīng)該 正確認(rèn)識其活動對自然的正反兩方面的影響，提供適應(yīng)自然規(guī)律的、有科學(xué)預(yù)見 的、可調(diào)控的人類行為，使其所產(chǎn)生的后果，有利于人與自然關(guān)系的協(xié)調(diào)，使自 然界更好地造福于人類。作為狩獵者和食物采集者的人早期人類利用各種材料（特別是石頭）系統(tǒng)地制造工具，開創(chuàng)了石器時代。最 初制作的石器是非常簡單的，這可以追溯到更新世靈長類動物制造的原始卵石工 具。隨著石器時代的發(fā)展，石器變得更為復(fù)雜多樣，也更為有效；同時，人類開 始使用不同材料（如獸骨、木頭等）組合制造工具，使得進(jìn)一步開發(fā)生物資源成為 可能。在舊石器時代，人類借助工具，以采集野生植物和捕捉動

15、物為生，但由于 人類掌握的技術(shù)極為原始，生產(chǎn)率很低，因此他們獲取的食物常常滿足不了基本 的需求。不過，早期人類具有雜食性的特點，可以通過擴(kuò)大食物來源保證其生存 條件；而且，當(dāng)一個地方可供食用的動植物快耗盡時，食物采集者們可以遷移到 一個新的地方。由于經(jīng)常處于食物短缺的狀態(tài)，舊石器時代的人類社會形成了相 互合作和公有的社會特征，來自與自然的威脅作斗爭，從而確保了人類的生存和 繁衍。這一點在今天看來仍然是具有啟發(fā)性的。無論如何，作為狩獵者和食物采集者的人，由于其數(shù)量少，技術(shù)有限，仍然 沒有擺脫天然食物鏈的束縛，依賴自然并為自然所支配，而對自然的影響極小。1. 3. 2. 2作為食物生產(chǎn)者的人大約在

16、一萬年前，人類學(xué)會通過栽培植物來供養(yǎng)自己，用馴養(yǎng)動物代替了狩 獵，由食物采集者轉(zhuǎn)變?yōu)槭澄锷a(chǎn)者，使人類對自然的依附性大大減弱了。隨著 農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)，人與自然之間長期維持的平衡關(guān)系被打破了，新的平衡關(guān)系也隨之 建立。人類利用掌握的植物生長的知識，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大大提高了食物的產(chǎn)量， 并使栽培植物和畜養(yǎng)動物成為其主要食物來源。在獲得充足和穩(wěn)定的食物來源之 后，人類開始定居并建立了早期的村莊，同時，人在生態(tài)系統(tǒng)中的位置也躍升到 生態(tài)金字塔的頂端。農(nóng)業(yè)革命導(dǎo)致了人口迅速增長，而人口壓力反過來又促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為了 不斷增加食物的產(chǎn)量，人類需要擴(kuò)大耕地面積，于是他們開始砍伐或燒毀周圍的 森林，開荒種田、放

17、牧養(yǎng)畜，這固然滿足了人類的需求，可也對森林起到了破壞 性影響。此外，人類還利用人工灌溉來增加作物的產(chǎn)量。然而，早期的農(nóng)業(yè)開發(fā) 者并沒有意識到農(nóng)業(yè)活動會導(dǎo)致大規(guī)模的森林破壞、土壤侵蝕，甚至文明的衰落， 在幼發(fā)拉底河和底格里斯河流域的灌溉活動的最終后果是使沖擊平原變成了沙 漠而不是肥沃的良田。人在自然界的位置在從食物采集到食物生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變過程中發(fā)生了顯著的變 化。這進(jìn)而又導(dǎo)致人對自然的態(tài)度也發(fā)生了相應(yīng)變化。人們開始認(rèn)識到：自然是 一種可以被制服并被利用來為人類的需求服務(wù)的力量。如果這種力量被合理地利 用，人類就可能實現(xiàn)自的目的；但是，如果這種力量被濫用，就會產(chǎn)生反作用， 并可能導(dǎo)致自身的毀滅。歷史為

18、后者提供了許多證據(jù)，而作為食物生產(chǎn)者的人對 此顯然沒有深刻的認(rèn)識，當(dāng)然也不可能有深刻的認(rèn)識，歷史總是具有局限性的， 人類也總是在經(jīng)歷教訓(xùn)的過程中不斷前進(jìn)的。1. 3. 2. 3作為現(xiàn)代工業(yè)社會的人自從18世紀(jì)中葉工業(yè)革命以來，人類從農(nóng)業(yè)社會過渡到一個機(jī)器大工業(yè)的 時代。隨著現(xiàn)代科技手段的應(yīng)用，對自然資源特別是工業(yè)資源的利用強(qiáng)度迅速增 大，人類控制自然的手段發(fā)生質(zhì)的改變，影響自然的方式也多種多樣。18世紀(jì) 后期發(fā)明的蒸汽機(jī)及19世紀(jì)后期發(fā)展起來的內(nèi)燃機(jī)使人類利用能源的能力大大 加強(qiáng)，減少了對電力、風(fēng)力和水力的依靠；同時，現(xiàn)代科技和工業(yè)產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)上 的應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)取得了驚人的進(jìn)展，食物產(chǎn)量大幅度提

19、高。物質(zhì)條件的改善， 導(dǎo)致了人口的高速增長，能源（煤、石油、天然氣和資源（礦產(chǎn)、淡水、木材等） 消費也大量增加（表13顯示了本世紀(jì)以來礦物燃料消費的增長情況），各類工 業(yè)制成品（汽車等）成為人們生產(chǎn)和生活的工具與消費品。人類更多地依靠從天然 自然轉(zhuǎn)變而來的人工自然而生存，并且全面地影響生物地球化學(xué)循環(huán)。存在于海洋、空氣和陸地之間的水循環(huán)，基本上取決于太陽能以及大氣環(huán)流 的作用。人類雖然迄今還不具備改變生物圈宏觀水循環(huán)的能力，可卻已在中觀和 微觀層次上明顯地改變著水循環(huán)的路徑和速率。本世紀(jì)以來，隨著世界人口和工 業(yè)化的迅速發(fā)展，人類用水量急劇增加，為了獲得穩(wěn)定可靠的供水以彌補(bǔ)天然水 源的不足，人

20、類在江河上建造了成千上萬個水庫，這些水庫的蓄水量已超過了 2000km3，使來自地下水和湖泊的12000km3的天然穩(wěn)定徑流增加了 17%左右。 為了穩(wěn)定和增加糧食生產(chǎn)，世界灌溉面積迅速擴(kuò)大，到1982年已達(dá)26100萬hm2, 約占世界耕地面積的15%。加上工業(yè)用水，與1900年的4000億m3相比，目前 全世界用水量幾乎增加了 10倍17?，F(xiàn)在全球每年的取水量約相當(dāng)于再生水 量的10%和穩(wěn)定可供水量（一般指全年可利用的水量）的25%。在過去的100年間，人類燃燒礦物和冶煉金屬所產(chǎn)生的排放物正在改變著大 氣的化學(xué)組成和性質(zhì)。在工業(yè)時代以前，大氣中二氧化碳的濃度相當(dāng)穩(wěn)定，二氧 化碳基本處于自然

21、的循環(huán)。隨著大規(guī)模工業(yè)化，化石燃料使用量的急劇增加，釋 放到大氣中的二氧化碳?xì)怏w大量增加，大氣中的二氧化碳濃度顯著提高。盡管科 學(xué)家對全球變暖是否主要由大氣中二氧化碳濃度增加所致仍有爭論，但全球平均 氣溫在過去100年增高了 0.6C是肯定的。今后，還可能繼續(xù)增加。目前，大氣 從人類活動中接受的硫，與從海洋、沼澤和火山爆發(fā)等自然現(xiàn)象中接受的硫同樣 多，數(shù)量約在每年7500萬t到1億t左右。另據(jù)估計，人類活動排放的氮氧化 物占空氣中氮氧化物的75% 90%左右18。在侵蝕作用下，陸地上的土壤顆粒一部分隨江河流入大海，另一部分則經(jīng)大 氣而降落到海里。人類活動對于上述兩種生物化學(xué)循環(huán)方式具有明顯的加

22、速作 用。據(jù)地質(zhì)學(xué)家謝爾登-賈德森1968年估算:通過江河帶進(jìn)海洋的土壤沉積物， 在農(nóng)業(yè)、畜牧和其他生產(chǎn)活動之前每年為90億t，現(xiàn)在已增至240億t19。 同時，為了增加糧食產(chǎn)量，人類投入土壤中的化肥量在過去40多年中增長了 10 倍以上，其中相當(dāng)大的部分亦隨水土流失進(jìn)入海洋；另外，荒漠化導(dǎo)致數(shù)量龐大 的風(fēng)蝕土壤也作為沉積物落入海中，而目前世界荒漠化面積約占地球陸地的 33%。與土壤流失沉積海底的運動方向相反，目前，人類每年要從地下采出各種礦 物上千億噸。其開采速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了這些礦物形成的地質(zhì)過程?，F(xiàn)代工業(yè)文明對 地球上長期積累的不可再生資源的掠奪是不可逆轉(zhuǎn)的?？偠灾鳛楝F(xiàn)代工業(yè)社會中的人，對自然所產(chǎn)生的影響（也許更應(yīng)稱之 為破壞），與原始人類對自然的影響是不可同日而語的。人在自然中的創(chuàng)造力顯 著加強(qiáng)，而破壞力也與日俱增，我們不僅要看到人類改造自然的能力，而且也要 認(rèn)識到由此帶來的威脅不比取得的成就小。因此，協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的關(guān)鍵仍然 在于打破舊平衡之后，是否可以建立起新的平衡和秩序。1. 3. 2. 4人與自然相互作用的階段性特征歷史上，在不同的時期和不同地域，人類創(chuàng)造了多種文明模式，其中既有農(nóng)