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自然资源的可持续利用概述自然资源及其属性自然资源的概念自然资源是指维持生命和生活所必需的和经常利用的物质。或将它理解为:自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能量的总称。大家知道,在石器时代,人类茹毛饮血,靠狩猎和采集为生,生产工具简陋,那时的自然资源只能是光、热、水、气和野生动植物。以后随着历史的进化、社会生产力不断提高,人类利用自然的能力在广度和深度上都有了相应的发展,过去许多不认识或无力开发利用的自然物逐渐加入资源的范畴。例如,由于某些野生动植物可以人工驯养和栽培,土地成为劳动对象,成为人类利用的最重要自然资源。自从人类发明了冶金技术,大部分常用金属矿物因此而得到开采。由此可见,自然资源是一个有时间性的动态概念。自然资源有狭义和广义两种理解。狭义的自然资源只是指可以被人类利用的自然物。广义的自然资源则要延伸到这些自然物所赖以生存、演化的生态环境。最有代表性的广义解释是联合国环境规划署于1972年提出的:“所谓自然资源,是指在一定时间条件下,能够产生经济价值以提高人类当前和未来福利的自然环境因素的总和”。(二)自然资源的特点1、相互联系、相互影响、相互制约自然界是一个统一体,各种自然次之间是相互联系、相互影响、相互制约的。例如,在热带湿润气候条件下,形成了热带雨林和季雨林环境以及与之相适应的土壤(砖红壤和赤红壤)、水和生物资源。反过来,这样的土壤条件是保证这些植被正常生长的因素,而这样的植被环境,又是降雨量多,气候湿润的保证。它们是一个相互联系、相互影响、相互制约的整体。完整环境中任何资源要素的变化都可能引起整体效应的降低。又如,在西北干旱地区,气候的干旱使空气湿度小,热容量相应比较小,所以空气的温差大,温差大则风大风多,进而造成了植被的破坏,植被的破坏使得对风的阻挡能力减弱,气候会更干旱。这就形成了恶性循环。2、分布不匀,地域性差异明显自然资源必须占据一定的地域空间,而自然地域的差异性决定了自然资源分布的地域差异性。例如,我国野生动植物种类一半以上集中在云南、四川和西藏的东南部;森林资源主要分布在降水量大于400mm的西南和东北部,草地资源主要分布在北部和西部年降水量少于400mm的省区;北方多煤,南方有色金属资源较为丰富等等。3、利用范围和利用率取决于国家政策和技术水平一般说来,自然资源是有限的,但只要依靠正确的政策和先进的科学技术,其生产潜力和资源利用率都可不断扩大和提高,使自然资源发挥更大的作用。(三)自然资源与自然环境和人类生存发展的关系1、自然资源与自然环境的关系自然环境是人类赖以生存、发展生产所必需的自然条件和自然资源的总称。自然环境既为人类提供了生存环境,也为人类生存提供了必要的资源。自然资源与自然环境的密不可分的,自然资源是自然环境的重要组成部分。如森林,既具有能完成森林生态系统中能量和物质的代谢功能,提供一定的生物产量和产物,可以随时间的变迁而演替,而且对它的毗邻环境具有涵养水源、保持水土、净化空气、消除噪音、调节气候、保护农田草原、改善环境质量等生态效能。人类在利用自然资源的过程中,不能脱离由自然资源与自然环境组成的自然综合体,整体的失调和瓦解,将危及人类自身的生存、生活和生产。对自然资源的过度利用,势必影响自然综合体的整体平衡,自然资源所具有的组成整体结构和功能的作用,以及其在自然环境中的生态效能,可能会很快消失,自然整体即遭破坏,甚至导致灾害。可见,人类利用自然资源,也就是利用自然环境。在自然资源与自然环境是统一体的前提下,开发任一项自然资源,必须注意保护人类赖以生存、生活、生产的自然环境。对待自然环境的任何组成成分犹如利用自然资源一样,也必须按照利用资源时所应注意的特性来对待自然环境。自然资源和自然环境的基本属性为:(1) 自然物质条件既是自然环境,又是自然资源,可以互相转化,具有两重性;(2) 自然资源和自然环境的质和量都是有限定的;(3) 人类与自然资源和自然环境之间具有相依性。2、自然资源利用与人类社会经济发展的关系自然资源是社会和经济发展必不可少的物质基础,是人类生存和生活的重要物质源泉。同时,自然资源为社会生产力发展提供了劳动资料,是人类自身再生产的营养库和能量来源。无论是作为活动场所、环境、劳动对象,还是从中制造劳动对象,都要开发利用自然资源,而被开发利用的自然资源数量、种类、组成等都会受到社会生产系统中经济政策、技术措施及人的数量、质量等方面的影响,也就是说,社会经济发展又对自然资源利用产生巨大的作用。可见,要使社会生产得以正常进行,经济得到较快发展,就要求人类在开发利用自然资源的过程中,正确对待作为社会生产和经济发展基础的自然资源,按照资源生态系统的特性和运动规律来组织社会生产和规定经济发展的方向和速度。二、自然资源的类型自然资源的分类是研究自然资源特点及其对人类社会经济活动影响的基础。为了研究自然资源的可持续利用问题,我们根据自然资源能否再生,将其分为可更新资源和可耗竭资源两大类,详见图3-1。f可迎新资源口然盜源*爲汕收[的呵耗竭谡源■可耗竭従源“不町拥救的町騒锻濾图3-1自然资源分类(一)可更新资源可更新资源(原生性自然资源、可再生资源、续发性资源、非耗竭性资源、无限资源)是能够通过自然力以某一增长率保持或增加蕴藏量的自然资源。例如太阳能、大气、风、降水、气候、森林、鱼类、农作物以及各种野生动植物等,随着地球形成及其运动而存在,基本上是持续稳定产生的。环境专栏一可更新资源空气空气与水是所有自然资源中最宝贵的资源,但其价值并不太明显。空气不仅为人类、动物和植物提供所必需的各种气体如氧、氮、二氧化碳,并且为其提供防护层,防止阳光的过度暴晒,有助于使地面上的热量均匀地颁布同时作为一种媒介,使地面上湿度均匀扩散。此外,空气在经济上还有直接使用的价值:提供风力,并提供氮以生产化学制品,还使人类实现空运。水同空气一样,水对于生命也是不可缺少的。最原始的生命即是于水中产生。没有水植物不能生长,也就没有动物,更不会有人类。没有水,地球就会如月球一样是一个无生命的星球。除了这些至关重要的作用外,水还有其他多种用途,如家庭用水、城市用水、工农业用水、水力发电、水上运输、水产养殖以及为人类提供文化娱乐条件等。土地地球上水域面积占总面积的三分之二以上,为人类提供食物(鱼类)的分量却很不充分;相反,占总面积不足三分之一的土地,却为人类提供了绝大部分的食物,并解决大多数人类的居住问题。各种各样的原料,如工业用的木材、棉花、橡胶、植物油、烟草等也都来自于土地。自然植被世界森林和林地属于重要自然资源。为人类提供建筑木、纸浆、燃料的木材和油料、蜡、橡胶、树脂、坚果、药材等森林产品。森林和林地还有其他作用,热带雨林被称为地球的“肺”,保护土壤,防止水土流失,为野生动物提供栖息地,维持生态系统的平衡。天然牧场也是一种重要资源,许多牲畜特别是肉牛、绵羊等有赖于世界各地的天然牧场来放牧,例如:南美大草原、东南欧和西伯利亚草原、热带大草原等野生草食动物都依靠天然牧场维持生存。动物动物对人类有广泛的用途:动物为人类提供食物,特别是蛋白质食物(奶、肉、蛋);动物的绒毛、毛皮、羽毛、皮革和角可以作原料;动物可以用于运输、体育运动、娱乐、警卫和供人们玩赏;在保护环境方面也起到助手作用,即实施生物控制。而现今,人类的进步不可避免地带来自然环境的变化,从而造成动物的死亡。幸而人类现在已开始认识到野生动物对人类的重要性,并采取某些重大行动帮助挽救一些数量日趋减少的动物物种。矿藏世界上的人们都要从地球取得物质来维持生命,建造住宅和制造交通工具。几乎每一件制成品都是用从地球取出的物质生产出来的。现在人们已在地壳中勘探到各种不同的矿产资源。其中有许多是人类现代文明所不可缺少的。例如:矿物燃料;碳氧化合物;工业原料;铁铜、锡、硫磺、硝酸盐;建筑材料,花岗岩、石灰岩、砂石、粘土等;人类食用的食盐以及人体健康必不可少的微量元素钾、钙、锌。能源在整个有史时期,人类对能源的需求量是逐渐增加的。但工业革命以后,需求量增长加速了,在近几十年内尤为明显,人类可利用的能源主要包括两大类:一类是人力、兽力、风力和水力以及直接太阳辐射;另一类是矿物燃料如泥炭、褐煤、石油、天然气、木柴、核能以及很少利用的地热能。许多可更新资源的可持续性受人类利用方式的影响。在合理开发利用的情况下,资源可以恢复、更新、再生产甚至不断增长;在开发利用不合理的条件下,其可更新过程就会受阻,使蕴藏量不断减少,以至耗竭。有些可更新资源能够被储存起来。资源的可储存性为在不同时间范围内配置资源提供了可能。储藏可耗竭资源是为了延长它的经济寿命;储存可更新资源则是为了保证不同时期的供求平衡。根据财产权是否明确,可更新资源可以分为可更新商品性资源和可更新公共物品资源。1、可更新商品性资源财产权可以确定,能够被私人所有和享用,并能在市场上进行交易的可更新资源是可更新商品性资源。例如私人土地上的农作物、森林等。这类可更新资源主要具有以下特点。(1)财产权明确对这些资源所有者的各项权利、权利的限制以及破坏这些权利的处罚等都有明确规定。(2)专有性由于拥有这些资源带来的所有效益和费用都直接作用于资源所有者,而且只有通过所有者才可交易资源所有权和使用权。(3)可转让在双方自愿的条件下,所有资源产权可以从一个所有者转移到另一个所有者,从而实现有效配置。(4)可实施产权可以保证资源免于他人的侵犯,使得侵犯产权者得到的惩罚大于破坏权利可能得到的最大好处或期望的非法收入。2、可更新公共物品资源不为任何特定的个人所拥有,但是却能为任何人所享用的可更新资源是可更新公共物品资源。如公海鱼类资源、物种、空气等。这类可更新资源具有下列两个特征中的一个或两个。(1)消费不可分性或无竞争性是指某人对某物品的消费完全不会减少或干扰他人对同一物品的消费,例如每一个人可以自由呼吸空气,同时并不减少其他人可以得到的数量。(2)消费无排它性是指不能阻止任何人免费消费该物品。例如在公海中某一渔民无法阻止别人前来捕鱼。属于公共物品的可更新资源是非专有的。非专有性是财产权的一种减弱,它将导致低效率。在这种情况下,价格既不能在使用者之间对分配和利用资源起调节作用,也不能为生产或保护资源提高收入提供刺激作用。这种可更新资源配置的结果是可更新资源开发过度,以及在管理、保护和提高生产能力方面投资不足。(二)可耗竭资源可耗竭资源(次生性自然资源、非续发性自然资源、耗竭性资源、有限资源)是指:假定在任何对人类有意义的时间范围内,资源质量保持不变,资源蕴藏量不再增加的资源。这种自然资源是在地球自然历史演化过程中的特定阶段形成的,质与量是有限定的,空间分布是不均匀的。一旦生物种消失,就不可能再复生。耗竭既可看作是一个过程,也可以看作是一种状态。可耗竭资源的持续开采过程也就是资源的耗竭过程。当资源的蕴藏量为零时,就达到了耗竭状态。确切地说,当开采成本过高,使市场需求为零时,尽管资源蕴藏量不为零,也可视为资源耗竭。可耗竭资源按其能否重复使用,又分为可回收的可耗竭资源和不可回收的可耗竭资源。1、可回收的可耗竭资源资源产品的效用丧失后,大部分物质还能够回收利用的可耗竭资源是可回收的可耗竭资源。这主要是指金属等矿产资源。如汽车报废后汽车上的废铁可以回收利用。不过,资源的可回收利用程度是由经济条件所决定的。只有当资源的回收利用成本低于新资源的开采成本时,回收利用才有可能。可回收的可耗竭资源的开采储量能够通过一些经济条件的变化而增加。这些经济条件的变化虽然可能具有多种形式,但有一个共同特征,即使得以前不具有开采价值的资源变得有开采价值。矿产资源的市场价格是一个最明显的例子。当价格上升时,会刺激生产者去勘探潜在的资源,或者开采低品位的资源。此外,高价格还会刺激技术进步。技术进步可以提高资源利用率,或是发现新的可替代资源。可回收的可耗竭资源最终仍然会耗竭,但是耗竭的速率是可变的,它取决于市场需求、资源产品的耐用性和回收利用该产品的程度。除了需求缺乏弹性的情况外,一般来说价格增高会使需求量减少;资源产品的使用寿命越长,对资源的需求就越少。回收利用或是通过提高产品使用率(例如重复使用的饮料瓶),也可以减少对资源的需求。回收可以提高资源的使用效率,但不可能100%循环利用。只要资源的回收利用率小于100%,资源蕴藏量最后就一定会降低到零。一般来说,可回收的可耗竭资源,依靠回收利用而得到补充的数量是很低的,在任何时期,它对资源开采不会产生显著影响。2、不可回收的可耗竭资源使用过程不可逆,且使用之后不能恢复原状的可耗竭资源是不可回收的可耗竭资源。主要指煤、石油、天然气等能源资源,这类资源被使用后就被消耗掉了,如煤燃烧变成热能,热便消散到大气中,变得不可恢复了。不可回收的可耗竭资源的特点决定了它的耗竭速度必然快于其他资源。能源是人类社会发展的经济动力,一个国家利用和获得能源的能力,在很大程度上决定了它在当今世界的经济地位。当代社会对能源资源迅速增加的巨大需求,更加剧了这种资源的耗竭速率。尽管经济条件的变化同样可以对这类资源的开发提供刺激,但是其作用相对来说却是有限的。核能作为一种新能源,其利用前景仍不确定。至少目前商业运行的裂变型核电站尚不具备资源可持续性。因为这种电站使用的燃料是铀,铀也是一种不可回收的可耗竭资源。减缓不可回收的可耗竭资源耗竭速率的重要措施是提高资源利用率。三、自然资源的蕴藏量关于资源蕴藏量有三个不同的概念,即已探明储量、未探明储量和蕴藏量。(一)已探明储量已探明储量是在现有的技术条件下,其资源位置、数量和质量可以得到明确证实的储量。又分为:1、可开采储量是指在目前的经济技术水平下有开采价值的资源。2、待开采储量是指储量虽已探明,但由于经济技术条件的限制,尚不具备开采价值的资源。(二)未探明储量未探明储量是指目前尚未探明但可以根据科学理论推测其存在或应当存在的资源,分为:1、推测存在的储量可据现有科学理论推测其存在的资源。2、应当存在的资源今后由于科学的发展可以推测其存在的资源。(三)蕴藏量资源蕴藏量等于已探明储量与未探明储量之和,是指地球上所有资源储量的总和。对于可耗竭资源来说,蕴藏量是绝对减少的;对于可更新资源来说,蕴藏量是一个可变量。这个概念之所以重要,是因为它代表着地球上所有有用资源的最高极限。(四)关子储藏量的错误认识掌握这三个概念的区别非常重要,否则就会导致错误的结论。如果把已探明储量当作是资源蕴藏量,再根据目前的资源消费水平估算地球上的资源还能使用多少年,就会得出非常悲观的结论。1934年,有人估计铜的蕴藏量(实际是已探明储量)只够开采40年。但是40年以后,即到1974年,铜的已探明储量却还能再开采57年。在1900年,含铜3%的铜矿石在经济上是可开发的最低品位。70年代最低品位可降到约0.35%。显然,这就大大地增加了世界铜贮藏量的利用。罗马俱乐部1971年发表的《增长的极限》,也犯有类似错误。他们根据巧妙的电子计算机模型进行研究,得出了一般的结论:许多不可更新资源不仅能用完,而且可能在不远的将来,在30-50年内(大约2020年)非常突然地用完。实际上,这种计算方法只有在已探明储量等于资源蕴藏量,资源消费量一直保持不变的情况下才可能是正确的。但在今后一段时期,对于大多数自然资源来说,需求会随着价格而变化,已探明储量也会继续增加。所以这种计算方法是不正确的。另一个错误是认为全部资源蕴藏量都是可利用的,即把所有资源看成是同质的,认为人们愿意为最后一个单位的资源付钱。如果价格是无限增长的,那么最后一个单位的资源蕴藏量也有可能被开采,然而价格不可能无限增加,总有一些资源由于开采成本过高,最终不会被利用。除此之外,开采资源时也还要消耗资源,特别是能源,这也会使得开采不可能进行完全。例如钨是一种非常硬的金属,用于制造金属切削和岩石挖掘的工具。开采和加工钨矿石本身也需要用钨,工具的磨损和损坏必然消耗一些钨。如果钨矿石品位低,开采会出现负净产量,则这样的资源是不可利用的。再如开采能源资源也需要消耗能源,消耗的能源大于开采的能源时,越开采则损失越大。环境专栏—联合国《2000年地球生态报告》:地球资源只够用75年20日公布的《2000年地球生态报告》显示,人类若依照目前的速度继续消耗地球资源,那么所有的自然资源会在2075年前耗光。据报道,由世界自然基金会和联合国环境计划组织联合发表的这份报告,除评估全球生态系统现状外,还根据每个国家的人口数量和各国自给自足能力的平衡关系,计算各国消费资源时对自然环境造成的冲击程度。阿拉伯联合酋长国人民的生活形态和消费水准,再加上他们的原油出口,让他们成为在地球留下最大生态影响的国家,排行第2至第6的国家,分别是新加坡、美国、科威特、丹麦和新西兰;英国则排名第18。报告还指出,如果全球人类都像英国和其它欧洲国家人民一样浪费的话,那么地球人需要立即找到另外两个像地球一样的星球,才能满足自然资源需求。据统计,各国经济赖以发展的全球自然生态系统自70年代以来已减少三分之一。四、中国资源历史与现状在历史演变的过程中,“地大物博”一直是中国的写照,这片古老土地上富庶的自然资源养育了中华民族,创造出一个文明国度悠久的历史、灿烂的文化。而我们今天所面临的一切与过去成为鲜明对照,沿着人类发展的轨迹,我们不难发现,人类对自然资源的破坏实在是太严重了,自酿的苦酒,也只能自己吞下。例如,我国黄河、长江流域的资源利用历史就可以说明这一点。先秦时期,即公元3世纪以前,中国大地基本保持原始的状态,自然资源丰富、生态环境优越。在周朝的时候,黄土高原森林覆盖率达到50%以上,东北、四川、云南地区更好一些,林木覆盖高达80%〜90%。战国时期,该流域土地肥沃,水草丰美,人们展开了大规模的农耕活动,足见土地资源的丰富,自秦以后由于人口增多,为解决粮食问题人们对该流域大肆开垦,导致严重的水土流失,黄河变浊。唐朝初年,就出现了所谓的“四海之内,高山绝壑”的景象,在元朝之前各个王朝都设了山林川泽保护机构,元朝则未设此机构,这对自然资源保护更为不利。明清以后,森林遭到毁灭性破坏,许多林区被毁。黄河泥沙在明代含量达到60%,清代达到70%,清朝200多年间,黄河决口200多次。下面我们看一看中国的资源状况1、 资源的人均占有量相对不足中国国土面积(陆地)为960万km2,占世界土地面积的7.2%,占亚洲的25%,仅次于俄罗斯和加拿大,居世界第三位。人均占有土地面积不到1hm2,只及世界平均数的1/3,耕地实际面积1.33亿hm2,居世界第4位,林地面积1.25hm2,居世界第6位,草地面积4亿hm2,居世界第2位,但人均占有量分别只有0.12hm2,0.11hm2和0.35hm2,为世界平均水平的1/3,1/6和1/2。我国有1.8万公里海岸线,近300万km2的管辖海域,500km2以上的岛屿7372个,海洋资源遭受掠夺性开发,沿海生态环境破坏严重。中国地表水资源总量2.8万亿m3,全国河流纵横,湖泊密布,河川径流量为2.7万亿m3,年均径流量为284m3,但人均水资源只有2700m3,居世界第109位,被列为世界人均水资源的13个贫水国家之一。到1998年底,我国已发现171种矿产,矿产地25000多处。探明有储量的矿产153种,其中45种主要矿产探明储量潜在价值约占世界矿产总价值的12%,列美国和俄罗斯之后。但人均有矿产资源潜在总值1.5万美元,居世界第53位,是俄罗斯的1/5,美国的1/8,每平方米拥有矿产资源潜在总值172万美元,居世界第24位,比美国低46%,比前苏联低43%。2、 中国资源结构不理想,质量相差悬殊我国地处中纬度地区,南北跨纬度49°,东西跨经度62°,不仅国土辽阔,而且地形多样,气候复杂,矿产资源种类齐全,其中能源矿产6种;黑色金属矿产、有色金属、稀有、稀土及贵金属矿产59种;非金属矿产92种,水气矿产6种,是世界上少数几个矿种配套较为齐全的国家之—,为国家建立独立完整的工业体系提供厂物质基础。尽管我国资源种类齐全,但结构却不尽理想,质量相差悬殊。土地资源中难以利用的土地面积比例高,中国境内有流动沙丘0.45亿公顷,戈壁0.56亿公顷,海拔4000米以上难以利用的高山1.93亿公顷,难以利用的土地面积达2.93亿公顷,占国土面积的30.68%,耕地资源中质量好的一等耕地约占40%,中下等耕地和有限制耕地占60%。草地资源中干旱,半干旱地区与山区分布面积大,质量较差。矿产资源中贫多富少,共生伴生矿多,单一矿少,中小型矿多,大型超大型矿少,铁矿石大型矿床仅占5.2%,但储量却占整个储量的63%。铜矿大型矿仅占2.6%,其储量却占58%。在已探明的储量中,铁矿86%是贫矿,品位在30%〜35%之间,而澳大利亚、巴西、印度、委内瑞拉等国的铁矿品位一般都在60%〜65%以上、铜矿品位大于2%的只占6%,品位大于1%的不到30%,70%的矿品位小于1%,在美洲、非洲,却有品位很高的铜矿。我国的磷矿品位大于或等于36%的只有7%,铝土矿中铝硅比大于7的不到20%,世界上许多国家的铝土矿铝硅比都大于7,有的达到10。在我国一个矿床中往往有几种主要矿产贮存在一起,一种主要矿产往往伴随有几种甚至十几种有益元素。例如有色金属矿产中大多数为多组分综合性矿产,其中,有的矿种生矿占90%以上;铁矿储量中,综合性矿产占1/3左右。特别突出的是我国有一批特大型矿床,共生伴生多种有益组分,形成的是一种或数种为主的综合性矿床。3、我国资源分布不均衡,资源开发利用受到制约我国资源分布显示出明显的东西、南北分异的空间和时间特征。中国降水的70%〜80%集中在6〜9月份,并多以暴雨形式出现,使我国供水和储水成本提高。我国耕地资源、森林资源、水资源90%以上集中在大兴安岭向南至青藏高原东缘一线以东,而矿产资源、能源及天然草地相对集中于中西部,东西差异极为显著。从南北组合看也有很大不同。长江以北平原广,耕地多,耕地资源占全国63.9%,但水资源贫乏,只占全国水资源的17.2%,长江以南山地面积大,耕地面积少,只占全国耕地的36.1%,但水资源充沛,占全国水资源的82.6%。矿产分布不均的情况也十分明显。如煤炭集中于晋、陕、蒙三省区,占全国保有储量的68%;磷矿集中于云、贵、川、鄂四省,占全国保有储量的70%。此外,还有一些大型矿床分布于我国边远地区。这种分布格局,使矿产资源的开发利用严重地受到交通运输条件的制约,也给运输、基础设施建设带来巨大的压力。资源时空分布不平衡,资源组合配置不协调,给资源的开发利用带来极大制约,成本增高,效益降低。南水北调,北煤南运,西电东送,南粮北运,给运输增加极大压力,使资源开发受到动力的强度制约。另外,许多重要矿产资源多分布在边远地区,基础设施差,经济发达程度低,也使开发利用受到限制。由上分析可见:对中国的资源问题应从三个方面来认识。一是要看到资源问题的严峻性,由于人口众多,经济发展对资源的需求日益增长,资源供需矛盾将十分尖锐;资源利用效益不高,环境代价大;资源管理不够完善等问题也普遍存在,从而加剧了资源基础的恶化。二是要看到这些问题是发展中国家在摆脱贫困,走向工业化过程中难以避免的问题。三是该问题正在逐步解决中,中国资源问题及其解决将对世界产生重大影响。第二节水、土地、生物、矿产资源的可持续利用水、土地、生物、森林、海洋和矿产等几种重要的自然资源,它们与经济发展、人民生活水平提高、生态环境的改善息息相关,也是各个国家都十分关注的五种自然资源。一、水资源的可持续利用(一)水资源概述水资源是一种可以更新的自然资源。广义水资源是指地球水圈中多个环节多种形态的水。狭
义水资源是指参与自然界的水循环,通过陆海间的水分交换,陆地上逐年可得到更新的淡水资源,而大气降水是其补充源。狭义水资源是人类重点调查评价、开发利用和保护的水资源。1、水的分布全球总贮水量估计为13.86亿km3,但其中淡水总量仅为0.36亿km3。除冰川和冰帽外,可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1%。这部分淡水与人类的关系最密切,并且具有经济利用价值。虽然在较长时间内它可以保持平衡,但在一定时间、空间范围内,它的数量却是有限的,并不像人们所想象的那样可以取之不尽、用之不竭。地球上水的分布见表3-1。表3-1地球上水的分布水的分布估计数量/km31、海洋陆地水35977800其中:河水1700湖泊淡水100000内陆湖咸水105000土壤水70000地下水8200000冰盖/冰川中的水27500000生物体内的水11003、大气水13000总水水的循环地球上各种形态的水都处在不断运动与相互转换之中,形成了水文循环。水循环直接涉及到自然界中一系列物理、化学和生物过程,对于人类社会的生产、生活以至整个地球生态都有着重要意义。(1)水的自然循环传统意义上的水循环即水的自然循环,它是指地球上各种形态的水在太阳辐射和重力作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗、径流等环节,不断发生相态转换的周而复始的运动过程。(详见第二章图2-1)由于水循环的存在,可使地球上的水不断地得到更新,成为一种可再生的资源。不同水体在循环过程中被全部更换一次所需的时间(更替周期)各不相同,河流、湖泊的更替周期较短,海洋更替周期较长,而极地冰川的更新速度则更为缓慢,更替周期可长达万年以上。水的更替周期是反映水循环强度的重要指标,也是水体水资源可利用率的基本参数,从水资源可持续利用的角度看,各种水体的储水量并非全部都适宜利用,一般仅将一定时间内能迅速得到补充的那部分水量计作可利用的水资源量详见表3-2。表3-2地球各种水体的循环更替周期 单位:年水体类型更替周期水体类型更替周期海洋2500湖泊17深层地下水1400沼泽5极地冰川9700土壤水1永久积雪和高山冰川1600河川水16天永冻带底冰10000大气水8天生物水几小时从上表可以看出,除生物水外,以大气水和河流水的循环更替期为最短。这部分水不断得到更新,是在较长时间内可以保持动态平衡的淡水量。(2)水的社会循环水是关系人类生存发展的一项重要资源。人类社会为了生产、生活的需要,抽取附近河流、湖泊等水体,通过给水系统用于农业、工业和生活。在此过程中,部分水被消耗性使用掉,而其他则成为污、废水,需要通过排水系统妥善处理和排放。给水系统的水源和排水系统的受纳水体大多是邻近的河流、湖泊或海洋,取之于附近水体,还之于附近水体,形成另一种受人类社会活动作用的水循环,这一过程相对于水的自然循环而言,称之为水的社会循环。这所以称之为“循环”,是从天然水的资源效能角度而言的,它使附近水体中的水多次更换,多次使用,在一定的空间和一定的时间尺度上影响着水的自然循环。3、水的作用水作为一种自然资源,对人类的生活、生产以至于社会发展都具有极其重大的意义。(1)可调节地球气候虽然大气中仅含全球水量的百万分之一,但大气和水之间的循环相互作用,确定了地球水循环运动,形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡,水循环起着不同地区间的能量传输作用。(2)可改变地球表面形态流动的水对地球表面形态重新塑造,是地形地貌形成的重要外营力作用。例如,流水与侵蚀、搬运、堆积、固结成岩等地质作用有着直接的联系,在岩石的物理风化中起着重要作用。水还是形成土壤的关键因素。(3)具有物质运输功能水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种:溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体,然后由水输送。因此,水可以把大气污染物从大气中消除,但同时水也可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。(4)是一切生物必不可少的物质水与生物以各种方式相互作用,一切生命都离不开水。生命的形成离不开水,水是生物的主体,也是生物体内外生物化学发生的介质。在一个区域范围内。水是决定植被群落和生产力的关键因素之一,还可以决定动物群落的类型、动物行为等等。(5)是人类赖以生存的物质基础不论是生活或生产活动都离不开水这一宝贵的自然资源,水既是人体的重要组成,又是人体新陈代谢的介质。人体中水含量占体重的三分之二,为维持人的生活,每天每人至少需要2〜3L。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。(二)水资源危机1、人类面临缺水的严重挑战千百年来,在人们的认识中水是取之不尽,用之不竭的天然源泉,因而没有引起人们的充分重视和爱惜,恣意污染和浪费。但近年来,越来越多的人们已经警觉到,水资源并不像想象的那么丰富,目前这种不可持续的水资源利用方式已经对许多地区的人类生活、经济发展和生态环境造成严重的不利影响。(1)全球的水资源短缺陆地上的淡水资源不但总量不多,而且分布也很不均匀。由于受气候和地理条件的影响,北非和中东很多国家(如埃及、沙特阿拉伯等)降雨量少、蒸发量大。因此,径流量很小,人均及单位面积土地的淡水占有量都极少。相反,冰岛、厄瓜多尔、印度尼西亚等国,以每公顷土地计的径流量比贫水国高出1000倍以上。世界上占陆地面积40%的干旱与半干旱地区的径流仅占全球径流的2%,而且大部分可获得的水资源局限于几条河流:亚马逊河携带着全球16%的径流,而刚果——扎伊尔河流域携带着非洲近1/3的河水流量。按照世界资源研究所提供的统计,每年每人拥有的可供降水的淡水径流量,或称每年人均占有水资源量,各个国家相差悬殊,从最高的685480m3到最低的20m3。而且人口分布的位置、密度对人均水资源量有很大影响。另据联合国最近几年的统计显示:全世界淡水消耗自20世纪初以来增加了6〜7倍,比人口增长速度高2倍。目前世界上有80个国家约15亿人严重的淡水不足,其中26个国家3亿多人口完全生活在缺水状态之中,据专家们估计,在2000年,大约30个国家的占全世界20%的人口面临水资源短缺问题。估计到2010年还将有8个国家加入缺水国行列。而到2025年,将会有大约50个国家的占全世界30%(即23亿人)的人口面临水危机。在淡水消费增长的同时,淡水资源污染也日益严重。没有水,一切动植物都将停止生命活动,世界人口的激增,使得食物需求日趋升高,农村对水的需要也越来越难以满足。在世界上大部分重要的农作物生产区域,现在正频繁发生过分抽吸地下水,以致蓄水层枯竭的事件。环境专栏—缺水的中亚中亚的哈萨斯坦和乌兹别克斯坦处于干旱地带,都依赖河水灌溉,生产棉花、蔬菜以及葡萄和其他水果,大部分出口收入都来自于这些产品。为了维持当地农业生产并获得外汇,这些国家30多年来过度抽取阿姆河和锡尔河的河水,结果使这两条河每年流人咸海水量从55km3减少到零,给咸海及其周围的生态系统造成毁灭性灾难。咸海的总水量已减少了三分之二,海水和周围地下蓄水层里的水越来越咸,供水量和周围5000万人的健康都受到严重威胁。由于小环境的变化,阿姆河三角洲的无霜期已缩短到不足180天,少于当地主要作物棉花所需要的生长天数。原先规模巨大的捕鱼业实际上已接近消失,其他动物的种类也急剧减少。含盐土地大片露出海面,盐分不断被大风卷入空中,吹到邻近的农田和牧场,使土地盐碱化并破坏那里的生态环境。(2)中国的水资源短缺20世纪80年代以来,由于经济社会的高速发展,气候持续干旱,污染日益严重,中国不少地区出现了不断加剧的水资源短缺问题,特别是在北方及部分沿海地区,水资源的供需矛盾十分突出,已成为制约经济和社会发展的重要因素。环境卡片—水资源分级标准世界水资源研究所提出用四级水平来评估人均占有水资源量的多少:人均占有水量小于1000m3为最低水平,严重缺水;1000〜5000m3为低水平,缺水;5000〜10000m3为中等水平,不缺水;大于10000m3为高水平,水资源丰富。另外,联合国可持续发展委员会将人均水资源量1750m3确定为缺水警告数字。根据世界水资源研究所提出的标准,中国人均水资源量处于缺水上下限(1000〜5000m3/人)的中低值,总体缺水。而且中国的水资源分布也极不均匀。北方地区人均水资源量仅988m3,低于1000m3的重度缺水标准,黄河、淮河、海河流域及内陆河流域共有11个省、市、区的人均水资源拥有量低于1750立方米的缺水紧张线,其中山东为380m3,河北为330m3,北京不足300m3,天津仅为150m3,成为世界上最缺水的地区之一。更为严峻的,部分地区严重的水污染,造成合格水源减少,水质性缺水已威胁到我国业已不足的水资源供给。例如,上海的水资源总量丰富,但由于受污染影响,人均水资源拥有量仅为全国平均水平的40%,实际可供饮用的水仅占地表水资源的20%。为此,联合国已将中国列为全球13个最缺水的国家之一。环境专栏—中国缺水现状中国水资源总量为2.8亿m3,居世界第6位。我国人均占有水资源量,按1995年的人口计算为2238.6m3,相当于世界人均数的1/4,也是美国的1/5,前苏联的1/7,为世界第109位。人均水量少于2000m3的,国际社会称之为严重缺水边缘。中国有9个省(市、区)的人均占有水量为500m3。中国600个城市中缺水的近400个,严重缺水的为108个。我国水利部水资源司综合联合国组织和著名专家的看法,并结合中国具体情况初步确定了我国水资源紧缺的指标。见下表3-3表3-3水资源紧缺指标紧缺性人均水资源量(m3/年)主要问题轻度缺水1700—3000局部地区、个别时段出现水问题中度缺水1000—1700将出现周期性和规律性用水紧张重度缺水500—1000将经受持续性缺水,经济发展受到损失,人体健康受影响极度缺水<500将经受极其严重的缺水,需要调水环境专栏—中国水污染严重水利部近日公布了最新一次调查的结果表明,全国水污染状况相当严重。在水利部门对全国评价的近十万公里长的河流中,被污染河长已经占半数,其中有4万公里不符合渔业水质标准,2400公里河长鱼虾绝迹,一些大中城市的中小河流已变成排污河,90%以上城市水域污染严重。主要湖泊的26%已达到富营养化,严重威胁供水安全和渔业生产。2、水资源危机原因造成水资源危机的原因一是自然,二在人类。世界淡水储量本身不多,自然分配不平衡,淡水的分布与人口的分布不一致,从而造成人均淡水占有量的差别。一度发达国家曾经批评发展中国家和落后国家,人口多耗水量大,我们并不否认这个事实,但统计结果表明:高收入国家人均耗水量为1217m3/年,中等收入国家为532m3/年,而低收入国家则仅为498m3/年。所以,尽管发达国家人口少,但人均耗水量远远高于发展中国家和落后国家,因此在保护水资源方面应负起责任并承担相应义务。水资源危机,天然因素的确有一定的影响,但人为因素是主要的。随着人口迅速增加和经济建设的发展,水的需求量大增,在不认识或不重视水资源的生态特性情况下制定出违反生态规律的发展方针和政策,从而导致掠夺式开发、浪费式利用、混乱式管理,使水资源日渐枯竭,危及人类的生存和发展。具体有以下几方面。(1) 认识有偏差长期以来头脑中充塞的是“廉价的水资源取之不尽,用之不竭”,没有真实而深刻的认识,缺乏危机感。(2) 缺少全局调控这特别是对几个国家共享的水资源应作以公平而合理的分配。(3) 发展政策和产业结构不合理主要是一些发展中国家由于科学技术落后,没有讲求资源优化配置,许多地区工业发展集中在高耗水类型的冶金、化工、造纸、电力、印染等行业上。(4) 水的价格与水的价值不符多数情况下水资源属于公有资源,长期以来的低水价和无限制用水,使水资源过度利用而得不到节约与保护。农业用水不科学,企业也不愿为节水投资。(5)浪费严重由于以上4个方面的原因,就决定了淡水资源浪费严重,清水长流的现象随处可见。(6)过度开发导致枯竭掠夺式的开发仅能支持一种脆弱的暂时繁荣,水资源迟早会耗尽,得不偿失。(7)水质污染加剧水资源危机白沫黑水这种恶性循环使供需矛盾更加突出,导致没水的地方缺水,有水的地方也缺水——缺少合格水源。(三)水资源的可持续利用水已经是制约世界经济发展、人民生活水平提高的重要因素,将直接牵系着全球几十亿人的切身利益,牵系着人类社会的荣辱兴衰。环境专栏—小康社会对水资源的五点要求1、满足防洪安全需求;2、要满足饮水安全需求;3、要满足流域各省粮食生产用水需求;4、要满足经济发展用水需求;5、要满足生态环境用水的需求。目前,人类避免水资源危机所采取的行动主要有以下几方面。(1)控制人口增长只有控制住人口数量,才能削减人类对水需求的紧张形势。(2)改变观念切实把水作为一种稀有资源来管理,采取各种措施减少渗漏,循环用水。(3)运用高新技术代替或改进传统的工农业用水方式用比较先进的喷灌、滴灌技术来代替传统的农业漫灌技术,现代工业应该对水资源循环利用,各企业自身配有净化设备,将废水改良成为农业用水。(4)兴修水利,拦洪蓄水,植树造林,涵蓄水源在充分考虑到生态环境影响前提下兴修水利,可以变害为利,对水资源进行合理分配,合理使用。扩大森林覆盖率即是提高了水源涵养量,是一举多得的事情。(5)发展水产淡水业变海水为淡水。21世纪很可能出现一个新型的大行业——未来水产业,各种海水淡化装置相继问世,利用核能来进行海水去盐正引起人们的兴趣。世界上出产淡化海水最多的国家是沙特阿拉伯,海湾国家处理的海水可以满足自身需要的2/3,然而资金投人过大,并非是任何一个国家都能负担得起的。1993年1月18日第47届联合国大会193号决议,确定自1993年起,每年3月22日为“世界水日”,以推动对水资源进行综合性统筹规划和管理,加强水资源保护,解决日益严重的水问题,开展宣传教育以提高公众认识。1999年水日的主题是“人人都生活在下游”,这个主题说明水资源问题是一个全球性的问题,每个人都可能受到影响。2000年世界水日的主题是“地下水一一看不见的资源”中国水日主题为“卫生用水”3月22〜28日水周主题则是“加强和保护,实现水资源的可持续利用”。二、土地资源的可持续利用环境专栏—土地的重要性土地是人类生存之本。耕地是土地的精华。一个国家人均耕地的数量和质量,是这个国家民族生存、发展的最基本的物质条件。保护好我们有限的耕地,事关全民族的根本利益和长远利益,事关当代人和子孙后代的生存与发展,事关国家和社会稳定的大局。耕地问题实质是一个政治问题!引自《中国怎样养活养好中国人》(一)土地资源概述1、土地资源土地资源是农业生产最重要的物质基础,也是人类赖以生存发展而必不可少的有限资源。土地是一种自然系统和人类生产及经济活动影响的综合体,是由气候、地貌、水文地质、生物、土壤和人类经济活动组成的一种自然综合体。其基本属性是具有生产能力。作物产量、木材生产量、草场生产率等都是其生产能力的综合反映。如果人们合理地利用土地资源,注意不断地培肥和改良土壤,土地生产率会不断提高。反之,若采取掠夺式的经营方式,土地生产力将会下降。(1)世界土地资源概况在全球51000X104km2总面积中,陆地占29.2%,约13000万km2,其中与人类关系最大的是可耕土地。世界上现有耕地13.7亿hm2,约占土地总面积的10.5%。对于世界居民而言,这些土地无疑是一个巨大的数字。用当前世界总人口60亿计,人均占有2.5hm2。这个数字从任何意义上说都不是太小。但是,考虑到土地的质量属性,则这些数字就得大打折扣了,所谓土地质量,从农业利用的角度来看,包括土地的地理分布、土层厚度、肥力高低、水源的远近、潜水埋深和地势高低、坡度大小等。这些属性对农业生产都有着不同程度的影响。从工矿和城乡建设用地的角度,还要考虑地基的稳定性、承压性能和受地质地貌灾害(火山、地震、滑坡等)、气象灾害(干旱、暴雨、大风等)威胁的程度等。在土地质量诸要素中,还有一个重要的因素即土地的通达性,包括土地离现有居民点的远近,以及道路和交通情况等因素,这些因素影响着劳动力与机械到达该土地所消耗的时间和能量。这样一来,则陆地面积中大约有20%处于极地和高寒地区,20%属于干旱区,20%为陡坡地,还有10%的土地岩石裸露,缺少土壤和植被。这4项共占陆地面积的70%,在土地利用上存在着不同程度的限制因素,即限制性环境。其余30%土地限制性较小,适宜于人类居住,称为适居地,也就是可居住的土地,包括可耕地和住宅、工厂、交通、文教和军事用地等。按人均2.5hm2的30%计算,人均占有0.75hm2。在适居地中,可耕地约占60%〜70%,折合人均面积为0.45〜0.53hm2。(2)我国土地资源概况我国是土地资源相对贫乏,土地质量较差的国家。国土面积中干旱、半干旱土地大约占一半,山地、丘陵和高原占66%,平原仅占34%。而且随着人口的不断增长,工矿、交通、城市建设用地不断增加,人均耕地不断减少。与此同时,由于人类不合理的生产活动,致使水土流失严重,土地沙化、盐渍化和草场退化面积不断扩大而损失掉大片的良田。因此,合理的利用和保护有限的土地资源是关系到我国社会、经济和生态环境可持续发展的关键。表3-4我国土地的利用情况土地利用情况面积(万km2)所占百分比(%)森 林12212.7耕 地10010.4草 原35637.2居住环境(公交、城镇)676.9沙漠、荒原15315.9高原荒漠、高山雪原192.0水 面272.8沼 泽111.2其 他10410.9中国土地总面积居于世界第三位,但人均土地面积仅为0.777hm2,相当于世界人均土地的三分之一。其中耕地面积大约占世界总耕地的7%。虽然我们用世界上7%的耕地养活了22%的人口,取得了举世瞩目的成就,但这种情况不可能无休止的维持下去。土地资源危机的原因引起土壤和土地资源危机的原因既有自然因素,又有人为影响,但其最主要的因素还是人类不合理的活动,具体体现在以下几个方面:1、 耕地减少国以民为本,民以食为天,有土斯有粮。这可以说是古今中外的共同法则。但是随着人类社会经济的不断发展,非农业用地越来越多,而耕地日减,给人类的生存带来了极大的影响。20世纪下半叶起,全球人均耕地日益减少,且减少步伐相当迅速,1950年全球人均耕地有5667m2,1960年减至4733m2,1968年为4067m2,1974年为3733m2,1979年为3200m2,1991年为2667m2。耐人寻味的是,1950〜1990年间,世界人口增加整整1倍,全球人均耕地也恰恰减少一半。这表明,全球人口爆炸是构成全球人均耕地减少的主要因素。目前,我国耕地减少的情况也比较严重,具体表现出了以下几个方面的特点:人均耕地面积小据中国2001年环境状况公报:001年中国耕地面积12761.58万hm2,人均耕地面积0.10hm2,不足世界人均耕地的一半。另有园地1064.01万hm2。耕地利用程度高目前垦殖率已达13.7%,超过世界平均数3.5个百分点。耕地占用严重2001年全国建设占用耕地16.37万公顷,灾毁减少耕地3.06万公顷,同期全国土地整理复垦开发补充耕地20.26万公顷,增减相抵增加耕地0.84万公顷。同期生态退耕减少耕地59.07万公顷,农业结构调整减少耕地4.50万公顷,2001年全国耕地比上年净减少61.73万公顷。我国城镇村及独立工矿用地2487.58万hm2,交通用地580.76万hm2,水利设施用地572.96万hm2。分布不均匀综合气候、生物、土壤、地形和水文等因素,我国耕地大致分布在东南部湿润区、半湿润季风区、西北部半干旱区、干旱内陆区和本部的青藏高原区。东南部湿润区和半湿润季风区集中了全国耕地的90%。自然条件差我国耕地质量普遍较差,其中高产稳产田占1/3左右。涝洼地有约400X104hm2,水土流失地670X104hm2。而且耕地地力退化迅速,加上污水灌溉和大面积施用农药等原因,耕地受污染严重,也加剧了耕地的不足局面。2、 水土流失(1)概况水土流失是指土壤在水的浸润和冲击作用下,结构发生破碎和松散,随水流动而散失的现象。在自然条件下,降水所形成的地表径流会冲走一些土壤颗粒。但土壤如果有森林、野草、作物或植物的枯枝落叶等良好覆盖物的保护,则这种流失的速度非常缓慢,使土壤流失的量小于母质层变为土壤的量。良好的植被不仅可以改良土壤性状、而且可以通过根系固结土壤、阻流降水、减轻雨水冲击,缓和并分散径流。在森林茂密,水草繁茂的地方,水土流失现象很少发生,而在过度砍伐或过度放牧引起植被破坏的地方,水土流失便逐渐加重。随着人口的增长,人类对土地资源不合理的开发利用,大量的森林,草原被垦为耕地,土壤赖以保护的覆盖层被破坏。当今世界森林正以每年1800-2000万公顷的速度从地球上消失,全世界每年有260亿吨土壤耕作层流失。这种人为的植被破坏是加速水土流失的根本原因。(2)我国的水土流失全国水土流失总面积356万平方公里。其中水蚀165万平方公里,风蚀191万平方公里。在水蚀和风蚀面积中,水蚀风蚀交错区土壤侵蚀面积为26万平方公里。按流失强度分,全国轻度水土流失面积为162万平方公里,中度为80万平方公里,强度为43万平方公里,极强度为33万平方公里,剧烈为38万平方公里。黄河每年流出三门峡的泥沙量为16亿吨,个别年份最大输沙量达26.5亿吨,在世界上占第一位。每年大约有4亿吨泥沙淤积在下游400公里河床上,使河床每年抬高约10厘米。这样年复一年,致使黄河河床高出堤外地面3-6米,有的地方甚至高出12米以上,形成了高出地面的“悬河”。建国以来,随着河床的抬高,堤防也不断增高,形成了加高堤防与河床上升赛跑的极端被动局面,防洪能力不断降低。万一遇到大洪峰,黄河决口改道的可能性始终存在。如不及时采取措施,一旦发展到不可收拾的地步,就非人力能挽回。难怪美国《公元2000年的地球》的主编巴尼干博士在两次考察了黄河流域之后感慨地说:“黄河里流动的不是泥沙,而是中华民族的血液。16亿吨泥沙的流动,这已不是微血管破裂,而是动脉大出血了”。(3)水土流失的危害水土流失造成跑水、跑土、跑肥。目前我国每年损失的土壤达50亿吨,相当于全国耕地刮去1厘米厚的肥沃表土(自然形成1厘米厚表土一般需100〜400年),被带走的氮、磷、钾等植物营养物质相当于我国一年生产的4000万吨化肥所含的营养量。水土流失还使河床淤高,河流通航里程缩短;湖泊和水库淤积,蓄水和防洪库容缩小,影响水库效益和使用寿命。另外,在山区水土流失常导致滑坡和泥石流灾害的发生,威胁工矿企业,交通设施及人民生命财产的安全。3、土地荒漠化荒漠化是指由于气候变异和人为活动等因素,干旱、半干旱或亚湿润地区的土地退化。根据地表形态特征和物质构成,荒漠化分为风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、盐渍化、冻融及石漠化。目前全国荒漠化土地面积超过262.2万km2,占国土总面积的27.3%,其中沙化土地面积为168.9万km2。荒漠化及其引发的土地沙化已成为严重制约我国经济社会可持续发展的重大环境问题。据统计,我国每年因荒漠化造成的直接经济损失达540亿元,建国以来,全国共有1000万hm2的耕地不同程度地沙化。(1)沙漠化是指由于人类不合理的土地开发利用活动,破坏了原有生态平衡,使原来不是沙漠的地区,也出现以风沙活动为主要标志的生态环境恶化和生态环境朝沙漠景观演变的现象和过程。一般来说,沙漠化是指土地生产力减少25%以下而言的,严重沙漠化会使土地生产能力减少25〜50%,而特别严重的沙漠化减少土地生产能力50%以上。据联合国环境规划署统计,全球100多个国家。1/3的陆地面积,即4500万km2的土地受到沙漠化的威胁,全世界每年有2700万hm2的土地变为沙漠。在撒哈拉的南部,沙漠每年向外扩展150万km2,平均每小时有170hm2沙漠诞生。在过去的50年中,有6500万hm2的农田和牧场被掩埋在沙下,人们因此而受饥饿与贫穷,也因此不得不背井离乡,去寻找新的家园。1977年全世界受荒漠化影响的人口为5700万人,到1989年上升至2.3亿人,21世纪来临时上升至3.5亿人。目前每年因荒漠化造成的经济损失约为260亿美元。我国在西北、华北、东北地区有一条不连绵分布的沙漠化弧形地带。其中,沙漠化现象较严重的是:西北乌鞘岭、贺兰山以东;中蒙边界以南;华北的长城以北;东北的嫩江下游和白城以西地区。我国现有荒漠化土地已占国土面积的27.3%,相当于14个广东省的面积。50年来,全国已有1000万hm2耕地、3523万hm2草地和9585hm2林地变成流沙。风沙的步步紧逼,使成千上万的农牧民被迫迁往他乡,成为“生态难民”。新疆、青海、宁夏、甘肃、内蒙古等几个省和自治区尤为严重,构成了包围北部沙漠分布区。荒漠化导致土地生产力下降,严重的地区,粮食亩产才几十斤,被群众称为“种一坡,拉一车,打一箩,煮一锅”。我国每年因荒漠化千万损失达540亿元,相当于西北五省区1996年财政收入的3倍。荒漠化已成为我国危害最大的自然灾害和首要的环境问题。近年来,我国北方频繁出现的沙尘天气,给社会发展和人民群众的生产及生活带来了严重的影响。沙尘暴的形成原因有自然的和人为的两方面:已知的自然原因主要是气候的周期性变化--尤其是气温和降水量的周期变化;而人口膨胀导致的过度开发自然资源、过量砍伐森林、过度开垦土地等人为因素在一定的自然条件下直接导致了沙尘暴频发。在我国西北地区,森林覆盖率不高,加上西北人民对环境的不合理开发,加剧了这一地区的沙尘暴灾害。裸露的土地很容易被大风卷起形成沙尘暴甚至强沙尘暴。沙尘暴的影响集中表现在以下几个方面:①人畜死亡、建筑物倒塌、农业减产。近5年我国西北地区因沙尘暴累计造成经济损失12亿多元,死亡失踪人数超过200多人。②大气污染、表土流失。沙尘暴降尘大大增加了大气固态污染物的浓度,给其覆盖地区的大气环境、土壤、农业生产等造成了长期的、潜在的危害。特别是农作物赖以生存的微薄的表土被刮走后,贫瘠的土地将严重影响农作物的产量。环境专栏—沙尘天气沙尘天气是指强风从地面卷起大量尘沙,使空气浑浊,水平能见度明显下降的一种天气现象,分为浮尘、扬尘、沙尘暴三类。浮尘:均匀悬浮在大气中的沙或土壤粒子(多来源于外地、或是当地扬沙、沙尘暴天气结束后残留于空中)使水平能见度小于10公里。扬沙:风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1到10公里之内。沙尘暴:强风将地面尘沙吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里。当水平能见度小于500米时,定义为强沙尘暴。(2)土地盐碱化是指在各种因素的影响下,原来不显盐碱的土地变为盐碱地的过程。而由于人类不合理的农业措施而引起的盐渍化,称为次生盐渍化,由此形成的盐碱土也称为次生盐渍土。在土壤学中,一般把表层含有0.6%以上的易溶盐的土壤叫做盐土,把交换性钠占交换性阳离子总量(碱化度)20%以上的土壤称做碱土,由于盐土与碱土在分布上较为一致,很难分开,所以统称为盐碱土或盐渍土。这种土壤对一般植物来说,很难成活,因而生产率大大降低。盐渍土壤的形成过程,实质上是各种可溶盐在土壤中逐渐积累的过程。气候、地形、水文地质和母质等条件在这个过程中起着综合的作用。除此之外,人类的灌溉活动对盐渍土的形成也有很大影响。在干旱、半干旱地区,正确的灌溉可以达到改良盐碱土的目的;反之,不正确的灌溉,主要是灌水量过大、灌溉水质不良,排水不畅等可导致地下水位上升,引起土壤盐渍化。目前,全球不也面临着土地盐渍化的威胁。研究表明,水浇地在最好的情况下,每年每公顷浇水1万m3,就相当于在土壤中加入2〜5t盐,如果不把这些盐分冲走,经过数十年就会严重危害土地。例如,5个主要灌溉国家中国、印度、美国、巴基斯坦和前苏联的水浇地,在20世纪80年代不同程度地遭受了盐渍化的危害,其中前苏联受害面积最小,但也有250万hm2,占全国总灌溉面积的12%;印度受害面积最广,达2000万hm2,占全国总灌溉面积的36%。环境专栏——土地盐渍化的危害土壤盐渍化的整个过程都会损害植物生长,这对人类食物的获取将是极大的威胁。最早的人类文明发源于底格里斯河与幼发拉底河的美索不达米亚平原,即两河流域,现在的伊拉克一带。6000年前,那里的人民就懂得了把河水引到农田,在沙漠里栽培了许多作物。这里可能是世界上最早的灌溉区。然而6000年后的今天,这里没有变成最肥沃的土地,却因灌溉彻底破坏了土壤,至今未能复原。千百年湿润与干燥的反复,在地面留下一层又白又厚的外壳,两河流域这块哺育了古代文明,曾被誉为神话中伊甸园的地方,今天80%耕地引盐渍化,其中1/3土地无法耕作,成了不毛之地。美索不达米亚平原的实例足以让今天的我们为之警惕!我国盐渍土分布范围很广,主要在北方干旱、半干旱地区和半湿润地区的黄淮海平原、东北西部平原,黄河河套平原及西部内陆地区。东部半湿润和湿润区的沿海地带也有一些分布。盐渍土总面积一般估计有3400万hm2左右,其中次生盐渍化耕地约800多万hm2。在新疆、甘肃、受盐渍化威胁的耕地占其耕地总面积的30〜40%;内蒙河套平原耕地中,中度和重度盐渍化耕地约占其耕地总面积的50%左右。华北、华东和西北均有分布,我国也发生了大面积的次生盐渍化,据统计,50年代末,河北、山东、河南三省次生盐渍化的土地曾扩大到6000多万亩,新疆土壤次生盐渍化的面积已占耕地面积的1/3以上。4、土地污染人类通过生产活动,从自然界取得资源和能源,经过采掘、加工、调配和消费,再以“三废”形式,直接地或通过大气、水体和生物间接地向土壤系统排放。当排放的三废物质过量时,就发生了土壤污染。其途径主要有三条:一是把土壤作为农业生产的劳动对象和生产手段,随着施用化肥、农药和进行灌溉污染物质进入土壤并积累起来;二是将土壤作为垃圾、废渣、污水等废物处理场所,而使大量有机和无机污染物质进入土壤;三是土壤作为环境要素之一,因大气和水体中污染物质的迁移转化,从而进入土壤,使其遭受污染。土壤污染物质主要有:数量大而重要的有机氯和有机磷农药,酚、苯并芘和油类等有机化合物,氮磷化肥、砷、镉、汞等重金属,钯、锶等放射元素和各种有害微生物。这些物质不仅影响土壤本身,同时影响到生长在土壤上的植物,最后通过食物链威胁人类身体健康。仅1980年,我国受“三废”污染的土地面积已达580多万hm2,受农药污染的土地面积更大。据2000年我国环境公报,对30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测,其中3.6万公顷土壤重金属超标,超标率达12.1%。2000年,对23个省(区市)的不完全统计,共发生农业环境污染事故891起,污染农田4万公顷,造成农畜产品损失2489万kg,直接经济损失达2.2亿元。“九五”期间,全国农业使用农药量每年基本稳定在23万吨左右,其中杀虫杀螨剂占62.%;杀菌剂占21%,除草剂占17%,杀鼠剂和植物生长调节剂占很小比重。目前,中国农药生产量居世界第二位,但产品结构不够合理,质量较低,产品中杀虫剂占70%,杀虫剂中有机磷农药占70%,有机磷农药中高毒品种占70%。另外,中国缺钾耕地面积已占耕地占总面积的56%。约50%以上的耕地微量元素缺乏,70〜80%的耕地养分不足,20〜30%耕地氮养分过量。由于有机肥投入不足,化肥使用不平衡,造成耕地土壤退化,耕层变浅,耕性变差,保水肥能力下降。2000年西北、华北地区大面积频繁出现沙尘暴,与耕地理化性状恶化、团粒结构破坏、沙化有十分密切的关系。(三)土地资源的可持续利用人类信赖陆地生态系统从事农业、牧业、林业以及其他多种经济活动。合理地开发利用土地资源,维持土地数量相对稳定,保持土壤肥力的久用不衰是提高社会经济效益,促进生态良性循环,保证人类生存和发展的千秋大计,就我国而言,应采取以下措施。1、 制定土地利用规划,加强土地管理按照自然规律和经济规律,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧,宜渔则渔,积极发展多种经营,建立起一个既符合生态平衡,又能充分发挥资源生产潜力的生态环境。养地和用地相结合,严禁掠夺式的经营方式,逐渐改变粗放经营为集约经营。对于已退化的土地按照固有规律加以调控和治理,如采取退耕还林、还牧,渍水地发展水产养殖等措施,提高土地的利用率。2、 健全土地管理政策和法规通过健全土地管理政策和法规,控制城乡建设用地和滥占滥用耕地的风气,切实保护耕地。必须建设好人均一亩高产稳产粮田。按我国可能出现的人口高峰值16亿,要保护、建设好16亿亩高产稳产粮田(外加经济作物面积共约20亿亩)。实行基本农田制度是非常好的保护措施。3、改造中低产田,提高质量和耕地生产力开展荒漠化土地综合整治与管理;加强水土流失综合防治和水土保持生态工程建设;推广节水灌溉技术,以防止土地的盐碱化。4、提高农业科技应用水平减少肥料对环境的污染,失言使用复合肥料和长效肥料,高速化肥品种结构,研制新品种化肥,改善化肥使用方法提倡使用有机肥;推广应用低残留、高效、低毒农药和无残留化学农膜,控制高残留、高毒性农药和高残留化学农膜的使用。5、适度控制工业和城市用地,尽量避免占用耕地,做好矿山土地复垦和生态恢复工作。三、生物资源的可持续利用(一)森林资源的可持续利用森林是由乔木或灌木组成的绿色植物群体,是整个陆地生态系统中的重要组成部分,自然界物质和能量交换的重要枢纽。对于地面、地下和空间的生境都有多方面的影响。森林是一种极重要的自然资源,其中拥有大量的生物资源,是地球上蕴藏最丰富的生物群落,是巨大的遗传资源库。森林不仅给人类提供各种木材和经济植物,同时也是许多食物的来源。通过森林的生命活动,积极保护并不断改善着人类生存环境。这种作用渗透在自然生态系统之中,构成了自然生态的平衡。森林本身是陆地生态系统中面积最大、结构最为复杂、功能最稳定、生物总量最高的生态系统。它对整个陆地生态系统有着决定性的影响。只有维护好这个生态系统,才能保证人类生存环境的稳定。一旦这个生态系统中的中心—森林被破坏,就会引起整个生态平衡失调,招致各种自然灾害。1、概况世界森林历史上曾达到过76亿hm2,覆盖着2/3的陆地,直到1862年降到55亿hm2。目前,地球上有五分之一的地面为森林所覆盖,总面积40.8亿hm2,总蓄积3100亿m3,每年能生产23亿m3木材。据国内外的经验,一个较大的国家和地区,其森林覆盖率达到30%以上,而且分布比较均匀,那么这个国家或地区的自然环境就比较好,农牧业生产也就比较稳定。当今世界,由于人类不合理的利用,滥砍滥伐森林,严重地破坏了人类赖以生存的环境。全世界森林每年正以1800〜2000万hm2的速度消失,据世界粮农组织卫星测定,热带雨林现仅剩9亿公顷。环境专栏—印度尼西亚将近20%的热带森林正在惨遭砍伐印尼拥有的热带森林面积在世界上排第二位,仅次于巴西,然而现在大量的森林正遭受无情的伐戮。1950年印尼全国的热带森林面积为1620万公顷,到2000年则仅为980余万公顷。印尼林业部森林保护区的负责人对雅加达邮报说,从卫星拍摄的照片上看,18%的保护林和保护区已经看不到绿油油的森林了。到目前为止,大约有590万hm2的林地已经消失,这样大规模的破坏主要是因为乱砍乱伐和为了扩大耕地面积而进行的毁林。其中位于加里曼丹岛(婆罗洲)中部的国家公园遭受的破坏最大,大约有4000hm2的森林被砍伐,占公园森林面积的一半左右。根据生态方面专家的预测,照这样的速度发展下去,再过15到20年,印尼某些岛屿上的森林将不复存在。据2001年中国环境公报,我国现有林业用地26300万hm2,森林面积15900万hm2,活立木蓄积量1248800万m3,森林蓄积量1126700万m3。森林覆盖率为16.55%,比世界平均水平低10.45个百分点;全国人均占有森林面积为0.128hm2,相当于世界人均森林面积的1/5;人均蓄积量为9.048m3,只有世界人均蓄积量72m3的1/8。与前一次全国森林资源清查结果相比,森林面积、蓄积量继续保持双增长,林木的生长量大于消耗量。2、 森林资源的重要功能和巨大效益森林作了给人类提供大量的直接产品外,在维护生态环境方面的功能十分突出,主要表现在下面几个方面:涵养水源和保持水土森林能阻挡雨水直接冲刷土地,减低地表径流的速度,使其获得缓慢下渗的机会。森林土壤疏松,枯枝落叶层又可保水,因此林地能将全部或大部分降水储存起来,防止流失。吸收CO2,放出02森林在其生命过程中,通过光合作用吸收CO2并放出02。一公顷阔叶林每天能吸收1000熄C02,放出30kg02。这对于维持空气清新,有重要意义。吸收有毒有害气体和监测大气污染随着工业的发达不断排出大量的CO2、SO2、HF、Cl2等有毒有害气体,林木器厂可在低浓度范围内,吸收各种有毒气体,净化空气。人们还选择一些敏感植物,测定其伤害阀值,用以监测,指示大气污染情况。驱菌和杀菌研究证明,橙、柠檬,园柏、黑核桃、法国梧桐等许多林木能分泌出具杀菌作用的挥发性物质,将细菌杀死或驱逐。阻滞粉尘和减低噪声林木枝叶茂盛,对大气中粉尘污染可起到阻滞过滤作用,较大的尘粒阻落地面,较小的被叶子吸附,据统计,每公顷树林,一年可滞尘34吨。森林还通过其枝叶的微振作用,减弱有这在的噪声。保护野生生物和美化环境森林是许多野生生物的栖息地。同时,林木又是美化环境的重要因素。防风固沙森林通过其林冠的摆动和树身的阻挡而降低,风速。同时,发达的根系密布于土壤中,具有保水固沙的作用。调节气候森林通过其蒸腾作用,不断向空中散发水分。平均一棵树在一个夏天要蒸腾掉2000公升水。因此,林地的空气湿度比无林地高出15〜25%,降水量也有所增加。由于森林的上述功能和作用,其生态效益或间接效益要比所提供的木材的直接效益大得多。3、 森林资源的可持续利用我国林业发展的总战略即总任务是:切实保护和经营好现有森林;大力造林、育林、扩大森林资源;永续、合理利用森林资源;充分发挥森林的多种功能和效益,逐步满足社会主义建设和人民生产生活的需要。为了这个目标的实现,宜采取以下主要措施:端正指导思想,改革管理体制首先要认识森林资源对国家富强,人民幸福的极端重要性,认识我国森林资源少,采育失调、长期赤字的特点,把青山常在,永续利用作为发展林业的基本指导思想。不能只注重森林的直接经济价值而忽视其巨大的生态价值,在此前提下,不断改革管理体制,把市场经济体制引入林业管理之中。做好调查设计,实行森林资源的档案化管理森林资源的调查和设计是基础性的工作,我们应在摸清森林资源现状的情况下,应用计算机技术,遥感技术等建立森林资源动态监测管理系统,实行档案化管理(如应用GIS系统进行的类似工作)。对某地区的自然资源、自然环境条件、社会经济条件、人为类生产活动等情况进行系统分析,确定出最佳的管理办法,以取得较大的社会、生态和经济效益。使森林的经营、利用建立在严格的科学基础之上。调整结构布局根据林业区划研究,以保持生态平衡,实现最佳经济效益为原则,确定不同的发展重点,全国分为五大区域:(1)东北、内蒙地区,以培育用材林为主。(2)西南、甘肃南部地区,以培养水源涵养林、水土保持林为主。兼顾木材生产。(3)南方9省区,以发展经济林和速生丰产林为主。(4)中原地区,以农田防护林、薪炭林和四旁绿化为主。(5)西北、华北北部、东北西部地区,以营造防风固沙林、水土保持林和涵养水源的防护林为主。同时,进一步完善“三北”防护林体系,长江中上游防护林体系,沿海防护林和农田防护林体系建设。(4)认真贯彻《森林法》,坚持以法治林。严禁乱砍滥伐,毁林开荒,毁林滥牧等,及时处理毁林案件,把爱林护林作为人人遵守的公约,形成良好的社会风气。(5)加强对森林的管护、防止火灾、病虫害的发生。要不断增加资金和人力、物力的投入,有效地防止森林火灾和森林病虫害的发生。(6)加速培养林业人才。林业的大致方针确定之后,执行得好坏,关键在于人才。因此,要加强林业科技人才和管理人才的培养和合理使用。环境专栏—我国正在实施的林业工程
天然林资源保护工程1998年开始启动的天然林
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