自然及其演化

1、自然及其演化对人类社会的发展有着相当重要的影响。第二，自然环境是人类赖以生存的基本条件，为人类提供必需的自然资源 和活动空间，在任何情况下，人都要受到自然的影响。迄今为止，地球是我们发 现的唯一适合各种动植物生存的场所，如果离开了这个场所，人类就无法生存。 地表自然界不仅为人类生存提供了必要的空气、水、食物、温度等，还为人类提 供了赖以发展的土地、草原、地下矿藏以及风力、水力、地热、太阳能等能源资 源，人类通过劳动直接利用这些资源，建设道路、房屋、城市和乡村，为自己创 造更有利于生存和发展的条件。自然为人类提供的条件是不均衡的，促使人类社会发展产生了不均衡性。 地表自然资源分布的不平衡，生产条

2、件的差别及区位，人类社会的发展产生着各 种有利和不利的影响，它能加速或延续社会的发展。一方面，自然环境制约了人 口的分布，并影响人口的迁移。地球表面提供给人类的空间并非都适合于居住， 占地球表面70%以上的海洋、极地以及干旱的沙漠地带目前都不宜人类定居。 人口则大部分分布在平原、丘陵、盆地等自然条件较好的地区，城市、集镇及乡 村聚集点通常总是相对集中在河流两岸地带、河口附近，这里一般水源条件好， 对农业生产有利，交通方便，有利于商业、贸易的发展，促进经济的繁荣和文化 的交流。因此这些地区人口相对比较稠密。非洲的尼罗河三角洲、西亚的幼发拉 底、底格里斯两河流域及中国的黄河中下游地区，之所以成为古

3、代文明的摇篮， 显然与当时当地优越的自然环境有着密切的关系，而地球环境的变迁同样也是包 括玛雅文明在内的古文明衰落的重要原因之一。自然环境及人工环境的变化也是 人口迁移的重要原因之一。中国传统农业社会在两十多年的发展过程中，人口重 心从北方逐渐向南方迁移，南方良好的水热条件就对这种变迁起到了吸引作用； 而进入现代社会，大量乡村人口向城市转移的人口城市化现象，更是世界范围的 潮流，所以人工环境的变化也对人口变动产生重大影响。另一方面，自然条件的差异直接影响到劳动生产率，形成了生产的空间布 局和区域的分工，同时也造成了地区发展的差距。自然条件的优劣，自然资源的 丰欠，如气候的好坏、土壤的肥沃程度等

4、，都直接影响劳动生产率。也就是说， 在生产和其他条件相同的情况下，自然条件好，则同样的投入可获得较多的产出。 自然条件对劳动生产率的影响在人类社会早期显得尤为重要。不同的劳动生产率 又造就了不同的发展水平和速度，带来发展的不平衡性。因此自然条件优越，生 产条件好的地区发展就快些，而条件差的地区发展必然慢些。在现阶段，特别是 在经济不很发达的国家或地区，其各区域间的生产条件差别，反映到物质生活上 的差别，往往是与自然环境的区域差别有着一定的联系。另外，由于各区域自然 资源的组合状况、区位的条件以及其他生产条件都有各自的特点，因此对生产的 类型和布局、栽培作物的品种和产量;生产工具和运作方式都有或

5、多或少的影响， 从而也形成了区域的分工与互补，使不同国家、不同地区、不同民族的生产发展 具有不同的比较优势和特色。就现今人类社会而言，自然是社会物质生活的必要条件之一，它对人类社会 的发展起着加速或延缓的作用。自然固有其发生与发展的规律，人类只有不断地 认识自然，提高自己的生产力水平，才可能在更大的时空尺度上接受自然的挑战。2. 3. 2人对自然的影响在人与自然相互作用中，人是处于主导地位的，人受制于自然，同时又给 自然以影响。尽管人的影响是有限的，受一定的时空条件制约，但在小尺度的时 空范围内（对应于人类的文明时代），自然条件是相对稳定的（自然相对于人的生 命周期或社会变动周期来讲，相当于不

6、变的外生变量），人仍可以通过社会经济 活动，不断提高自己的影响力和影响空间。随着人口的增长，生产力水平的提高 和社会的进步，人类对自然的影响越来越深刻。人对自然施加的影响主要取决于 两个因素：一是人类的需求，它决定人类的消费结构和生活方式；二是人类具备 的手段，其中主要是技术手段和组织手段。技术是人与自然相互作用的中介，工 具的使用使人与自然关系发生了本质的变化。它们决定了人类的生产结构和发展 方式。而人类需求与手段的变化又都来源于人类社会的规模、结构、组织、观念、 文化等复杂背景及其发展变化过程。人类对自然的影响也基本上表现为两个方面：一方面是对自然施加积极的 建设性影响，合理利用自然条件，

7、并创造新的更适合人类生活的人工自然或人工 生态系统；另一方面是对自然产生消极的破坏性影响，使原有的“自然平衡”失 调。例如不合理利用自然资源造成的土地荒漠化、森林减少、水土流失、资源匮 乏等生态破坏，以及由于大量废弃物排放造成的环境污染。P埃利希等用如下 公式表述人对自然的影响10。E=PXCXT式中：E表示对自然环境的影响；P为人口数量；C为人均资源消耗量，与 发展阶段有关；了为单位资源消耗产生的环境影响，与生产技术相关；pxc就 是自然资源的消耗量。B康芒纳等人也有类似的表述，只是把资源消耗量换为 产出，环境影响则用污染物替代11。上述公式表明，人对自然的影响与人口 规模、人均消耗水平和生

8、产技术有关，反映了人对自然作用的规模、强度和方式。 由此我们可以进一步分析人与自然相互作用和协同进化的机制。从自然的结构和功能变化的角度来分析，人类活动对于自然的影响，大致 可概括为以下四种形式：对地球表面结构的改变 人类通过大规模的水土改良、开垦梯田、砍伐 森林、城市建设、区域基础设施建设、人工水库的修建等活动，极大地改变了自 然界的本来面貌。人类大面积地毁林开荒，种植农作物，以满足不断增长的需求， 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（以农 作物为主）代替了原有的森林植被，这种影响从1万年前开始的农业革命以来， 就一直没有停止过，并且不断加剧。乡村和城市的出现，

9、代之以住房和基础设施 等的大量建造，公路、铁路延伸到人迹可全的任何一个角落，如此规模的人工自 然景观正逐渐改变地球表面的形态，形成新的地貌结构。改变生物圈的成分，影响自然系统的物质流动这意味着人类通过开采 矿产、开挖河道、向大气和水体中排放各种物质，改变了生物圈所含物质的平衡 和循环。自工业革命以来，人类活动带来的物质的移动和改变成倍增长。目前， 全世界每年的矿床采矿总量约1000亿t，人类活动每年迁移的物质总量达1万 km312，由人类活动引起的物质变化与自然地质作用引起的变化已同样强烈； 另外，人类活动所排放的各种物质不仅改变了原有的地球化学循环和迁移转化规 律，而且人类所合成的成千上万种

10、新的化合物，因这些物质以前在自然中并不存 在，在其进入地球物质循环后，很多难以被自然所降解；再者，人类对于水的控 制，通过水利工程和人工灌溉，改变了地表水文状况，影响到水分的循环与平衡。 工业生产所排放的污水，也改变了水体的化学成分，产生新的化学变化，从而影 响水的质量；由于化石燃料燃烧和废气排放，大气中的物质平衡也被打破。大量 二氧化碳的排放，使其在大气中的浓度增加，加剧“温室效应”，而硫氧化物、 氮氧化物和碳氢化合物的排放，不仅改变了大气成分，形成大气污染，还导致酸 沉降的出现，并进一步对土壤、作物、建筑物等造成影响。对区域及全球的能量流动和平衡的影响人不可能根本上改变整个区域 系统所输入

11、的能量，因为除核能和地热能外，无论自然的还是人为的能源，绝大 多数都来自太阳。但是，人类活动可以通过调整系统的内部状态，或控制系统内 某个关键要素，改变能量流的方向和速率；同时，还可通过改变地表状态，例如 砍伐森林、开垦农田、植树种草、修建水库、建设城市等，将现存的地表下垫面 加以改造，于是反射率就会相应地变化，从而改变区域的能量收支平衡，产生如 城市的“热岛效应”等现象。此外，生产和生活活动向大气中排放各种化学成分， 尤其是二氧化碳、甲烷等气体可以吸收长波辐射，造成显著的“温室效应”，使 全球变暖。作为触发因素加快或减慢自然过程的速率13以下估计的数字，很能 说明人对自然过程的触发作用。在土

12、壤侵蚀中，由于人的作用，全球每年每平方 公里上所损失的土壤约为1500 85000m3,而天然侵蚀的背景值却只有12500m3，前者为后者的125 170倍。这个估算并不具有普遍意义，但说明 了一个问题，即人类活动可以改变自然过程的速率。另外，人类作用也能缩短生 物生长周期，提高农业生产的效率。但更多的方面是产生负作用。当今社会，人 类的活动日益扩大，诸如森林砍伐、草场过牧、农作耕种、工业采矿、道路建筑 和城市建设都在加剧着土壤侵蚀，而城市化进程的加快也在使地表结构的变化越 来越迅速。我们所说的人与自然关系，即人与自然的相互作用关系。在人与自然的相 互作用过程中，人类通过多种方式影响自然，自然

13、也在不同方面受到人的影响， 同时又反过来影响人类活动。人类社会的组成因素与自然的组成因素相互作用和 影响，形成了统一的系统，我们称之为人与自然相互作用系统，简称人与自然系 统（图11）。人与自然系统是以人为主体，以人的持续生存和发展为系统发展 的标志。人与自然的相互作用关系是复杂的，各因素是相互关联的。人与自然 的相互作用表现为人与资源、人与环境、人与粮食、人与灾害、发展与资源、发 展与环境等多种形式，并集中反映在人口增长、资源短缺、生态破坏、环境污染、 能源危机等问题上。因此，人与自然关系的调控应把调整要素间相互作用的方式、 强度与整个系统的结构、功能协调结合起来，才能获得满意的调控效果。人

14、类对自然的利用和改造，必然改变自然界原有的平衡，问题是人类应该 正确认识其活动对自然的正反两方面的影响，提供适应自然规律的、有科学预见 的、可调控的人类行为，使其所产生的后果，有利于人与自然关系的协调，使自 然界更好地造福于人类。作为狩猎者和食物采集者的人早期人类利用各种材料（特别是石头）系统地制造工具，开创了石器时代。最 初制作的石器是非常简单的，这可以追溯到更新世灵长类动物制造的原始卵石工 具。随着石器时代的发展，石器变得更为复杂多样，也更为有效；同时，人类开 始使用不同材料（如兽骨、木头等）组合制造工具，使得进一步开发生物资源成为 可能。在旧石器时代，人类借助工具，以采集野生植物和捕捉动

15、物为生，但由于 人类掌握的技术极为原始，生产率很低，因此他们获取的食物常常满足不了基本 的需求。不过，早期人类具有杂食性的特点，可以通过扩大食物来源保证其生存 条件；而且，当一个地方可供食用的动植物快耗尽时，食物采集者们可以迁移到 一个新的地方。由于经常处于食物短缺的状态，旧石器时代的人类社会形成了相 互合作和公有的社会特征，来自与自然的威胁作斗争，从而确保了人类的生存和 繁衍。这一点在今天看来仍然是具有启发性的。无论如何，作为狩猎者和食物采集者的人，由于其数量少，技术有限，仍然 没有摆脱天然食物链的束缚，依赖自然并为自然所支配，而对自然的影响极小。1. 3. 2. 2作为食物生产者的人大约在

16、一万年前，人类学会通过栽培植物来供养自己，用驯养动物代替了狩 猎，由食物采集者转变为食物生产者，使人类对自然的依附性大大减弱了。随着 农业的出现，人与自然之间长期维持的平衡关系被打破了，新的平衡关系也随之 建立。人类利用掌握的植物生长的知识，进行农业生产，大大提高了食物的产量， 并使栽培植物和畜养动物成为其主要食物来源。在获得充足和稳定的食物来源之 后，人类开始定居并建立了早期的村庄，同时，人在生态系统中的位置也跃升到 生态金字塔的顶端。农业革命导致了人口迅速增长，而人口压力反过来又促进了农业生产。为了 不断增加食物的产量，人类需要扩大耕地面积，于是他们开始砍伐或烧毁周围的 森林，开荒种田、放

17、牧养畜，这固然满足了人类的需求，可也对森林起到了破坏 性影响。此外，人类还利用人工灌溉来增加作物的产量。然而，早期的农业开发 者并没有意识到农业活动会导致大规模的森林破坏、土壤侵蚀，甚至文明的衰落， 在幼发拉底河和底格里斯河流域的灌溉活动的最终后果是使冲击平原变成了沙 漠而不是肥沃的良田。人在自然界的位置在从食物采集到食物生产的转变过程中发生了显著的变 化。这进而又导致人对自然的态度也发生了相应变化。人们开始认识到：自然是 一种可以被制服并被利用来为人类的需求服务的力量。如果这种力量被合理地利 用，人类就可能实现自的目的；但是，如果这种力量被滥用，就会产生反作用， 并可能导致自身的毁灭。历史为

18、后者提供了许多证据，而作为食物生产者的人对 此显然没有深刻的认识，当然也不可能有深刻的认识，历史总是具有局限性的， 人类也总是在经历教训的过程中不断前进的。1. 3. 2. 3作为现代工业社会的人自从18世纪中叶工业革命以来，人类从农业社会过渡到一个机器大工业的 时代。随着现代科技手段的应用，对自然资源特别是工业资源的利用强度迅速增 大，人类控制自然的手段发生质的改变，影响自然的方式也多种多样。18世纪 后期发明的蒸汽机及19世纪后期发展起来的内燃机使人类利用能源的能力大大 加强，减少了对电力、风力和水力的依靠；同时，现代科技和工业产品在农业上 的应用，使农业取得了惊人的进展，食物产量大幅度提

19、高。物质条件的改善， 导致了人口的高速增长，能源（煤、石油、天然气和资源（矿产、淡水、木材等） 消费也大量增加（表13显示了本世纪以来矿物燃料消费的增长情况），各类工 业制成品（汽车等）成为人们生产和生活的工具与消费品。人类更多地依靠从天然 自然转变而来的人工自然而生存，并且全面地影响生物地球化学循环。存在于海洋、空气和陆地之间的水循环，基本上取决于太阳能以及大气环流 的作用。人类虽然迄今还不具备改变生物圈宏观水循环的能力，可却已在中观和 微观层次上明显地改变着水循环的路径和速率。本世纪以来，随着世界人口和工 业化的迅速发展，人类用水量急剧增加，为了获得稳定可靠的供水以弥补天然水 源的不足，人

20、类在江河上建造了成千上万个水库，这些水库的蓄水量已超过了 2000km3，使来自地下水和湖泊的12000km3的天然稳定径流增加了 17%左右。 为了稳定和增加粮食生产，世界灌溉面积迅速扩大，到1982年已达26100万hm2, 约占世界耕地面积的15%。加上工业用水，与1900年的4000亿m3相比，目前 全世界用水量几乎增加了 10倍17。现在全球每年的取水量约相当于再生水 量的10%和稳定可供水量（一般指全年可利用的水量）的25%。在过去的100年间，人类燃烧矿物和冶炼金属所产生的排放物正在改变着大 气的化学组成和性质。在工业时代以前，大气中二氧化碳的浓度相当稳定，二氧 化碳基本处于自然

21、的循环。随着大规模工业化，化石燃料使用量的急剧增加，释 放到大气中的二氧化碳气体大量增加，大气中的二氧化碳浓度显著提高。尽管科 学家对全球变暖是否主要由大气中二氧化碳浓度增加所致仍有争论，但全球平均 气温在过去100年增高了 0.6C是肯定的。今后，还可能继续增加。目前，大气 从人类活动中接受的硫，与从海洋、沼泽和火山爆发等自然现象中接受的硫同样 多，数量约在每年7500万t到1亿t左右。另据估计，人类活动排放的氮氧化 物占空气中氮氧化物的75% 90%左右18。在侵蚀作用下，陆地上的土壤颗粒一部分随江河流入大海，另一部分则经大 气而降落到海里。人类活动对于上述两种生物化学循环方式具有明显的加

22、速作 用。据地质学家谢尔登-贾德森1968年估算:通过江河带进海洋的土壤沉积物， 在农业、畜牧和其他生产活动之前每年为90亿t，现在已增至240亿t19。 同时，为了增加粮食产量，人类投入土壤中的化肥量在过去40多年中增长了 10 倍以上，其中相当大的部分亦随水土流失进入海洋；另外，荒漠化导致数量庞大 的风蚀土壤也作为沉积物落入海中，而目前世界荒漠化面积约占地球陆地的 33%。与土壤流失沉积海底的运动方向相反，目前，人类每年要从地下采出各种矿 物上千亿吨。其开采速度远远超出了这些矿物形成的地质过程。现代工业文明对 地球上长期积累的不可再生资源的掠夺是不可逆转的。总而言之，作为现代工业社会中的人，对自然所产生的影响（也许更应称之 为破坏），与原始人类对自然的影响是不可同日而语的。人在自然中的创造力显 著加强，而破坏力也与日俱增，我们不仅要看到人类改造自然的能力，而且也要 认识到由此带来的威胁不比取得的成就小。因此，协调人与自然关系的关键仍然 在于打破旧平衡之后，是否可以建立起新的平衡和秩序。1. 3. 2. 4人与自然相互作用的阶段性特征历史上，在不同的时期和不同地域，人类创造了多种文明模式，其中既有农