2008.2

 

 

 

 

 

 

地球环境生态灾变悲剧催生了“生态灾变论”。地球环境是人类与大自然不断进行物质、能量和信息的交流，是人类和周围各种生物共同栖息、生存、繁衍、发展的生存空间。人类的行为与活动不仅直接影响着地表上由动植物构成的生物圈，并与自然生命支持不可替代的各种要素，整体综合构成的自然生态系统，因此，自然生态系统的协同和谐，稳定有序，决定了人类与一切生命的生存与发展、健康与安全。

综上所述，生态灾变问题及其应对策略已成为世人共同关切的重要问题，而对这一问题的理论探讨也已成为世界范围急需共同解决的重大课题。

 

 

随着科学技术的迅猛发展，人类不仅创造了丰富的物质财富，而且也积累了丰富的开发与利用自然资源的实践经验和实用技术，提高了认识和改造自然的能动性和影响力，同时也助长了人类向自然贪得无厌的索取欲望，尤其二战以来，由于科学技术和医学卫生的迅速发展，人类自己以前所未有的速率和数量猛增，为了满足人口剧增对粮食及其它生活必需品的消费要求，人类不得不加剧对自然资源的掠夺，并错误地认为自然资源是取之不尽，永不枯竭的，直到上个世纪中叶，人类征服自然以胜利者自我陶醉之时，工业文明所造成的大气污染、酸雨、洪涝灾害、温室效应、臭氧层破坏、水体污染、土壤侵蚀、泥石流、土地沙漠化、荒漠化、石漠化、海洋污染、物种灭绝各种各样的生态环境问题，以及社会经济问题均构成了当前急待解决的难题，而且也使人类的生存与发展面临前所未有的严重危机和巨大挑战。

在难题与挑战面前，人们终于逐渐明白，工农业生产和城市化对环境造成的污染，已超过了自然环境的自净能力，人类对自然界的破坏作用已超出了自然界的恢复阈限，人并非自然界的主宰者，而只是这个绿色星球家园的一部分或一员，人不仅来源于自然界，而且人的生存旦夕与自然界这个整体是息息相关，两者有着共同命运，因此，根据自古以来地球环境演替轨迹史实昭示，作为地表层生物圈有机体成员的人类，是有责任和义务维护自然生物圈的协调与和谐，维持这个巨系统的秩序与平衡，否则，人类就有可能因为非理性的破坏与掠夺而将面临自身的灭顶之灾。

那么，人类活动的行为边界与自然界的演替关系究竟怎样呢？对此，我们从生态系统受人类活动的影响而出现的量变、衰变、灾变、溃变生态演化过程，提出了人类行为自然消长关系的“生态灾变理论”(Theery of ecological catastrophism)。我们认为人类活动行为不仅有边界范围的极限，而且超越自然和生态系统所允许的范围越远，其造成破坏的程度就越大，而且其治理的难度也就越大。假如人类活动行为刚刚在图示的人为演替系列某个点（如Y1）使生态系统失衡（Y1→a点），我们此时就采取措施进行治理，让其恢复良性循环的功能，大约只要几年的时间，此为上策，当失衡的生态系统从量变到质变，使生态系统退化到（a→b点）时，再去治理，相对于量变前治理其难度要大、时间要大，但如此时去治理较之以后的情况相比，也不失为中策，只有当人类的行为已经使生态系统从质变到衰变(b→c点)，从衰变到灾变（c→d点），从灾变到溃变(d→e点)时再去治理，已是下策或失策或是下下策；那样不仅造成破坏程序和治理难度很大，而且生态系统的恢复需要经历几十年、几百年、甚至上千年。至于超过溃变e阈限乃是不可逆状态，生态系统濒临崩溃，重建无日；更严重后果往往是“沙进人退”、“人口大迁移”、“无人区”等结局，这便退化成“无人生态系统”(No-man’s ecosystem)。犹如中国敦煌、楼兰、罗布泊、丝绸之路、唐番古道等消亡就是历史例证。而最佳的治理时机或策略，我们认为应该是在生态系统刚刚处于量变阈限之前，这一时期治理不仅所费时间较短，其治理难度及其费用均相对较小，而对社会、经济、自然和人类的负面影响也较小；因此，我们把在这一范围的人类积极措施称之为上策。

 

历史上，黄河2000年间曾改道15次，决堤1500次，1117年因决堤死亡100余万人，1642年因决堤死亡34万人，1876~1879年因大旱死亡1300万人，1929年黄泛区灾民达3400万人，1931年长江中下游七省205个县特大水灾，受灾人口达成2800多万人，1942~1943年河南因大旱饥荒死亡300万人。

生态灾变现象全球出现，如美国1929年中西部黑风暴毁地4500万亩，当年小春减产102亿斤。前苏联赫鲁晓夫执政时期，由于西伯利亚的大开垦，导致黑风暴，一次毁地3亿亩。印巴塔尔平原毁林皆伐，酿成65万平方公里的大沙漠。

2005年， 生态灾变现象更甚，该年，印度尼西亚海啸，死亡人数达16余万，财产损失约130多亿美元；美国新奥尔良遭受飓风袭击，同年11月，其东海岸再次惨遭更大的飓风袭击，人民生命和财产损失惨重。

纵观人类历史，人类生存与发展超越行为边界，招致生态灾变现象的残酷例证，举不胜举，如古埃及文明、波斯文明、马雅文明的覆灭，以及我国部分地区古文明的消亡，值是令人深思、史为明镜，可鉴今日！

今天，由于工业文明所带来的环境污染，使清新的空气、洁净的饮水和恬静优雅的绿色环境正在远离我们。烟雾、粉尘、废水、污水、噪音、尾气、酸雨酸雾、毒物射线、交通堵塞等正充斥着城镇，波及到农村，不仅制约和困扰着人类社会经济的发展与进步，而且也严重影响和威胁着人类自身的生存与安全。

 

 

面对现代工业文明所引起的生态灾难，人类终于醒悟并开始了对自身行为的重新评价和定位。20世纪40年代，英国环境学家A·莱奥波在《大地伦理学》一书中指出，“必须重新确定人在自然中的位置，人类应自觉把自己当作大自然中平等的成员，地球大厦的同住者（commensa）！”20世纪70年代，环境问题终于引起全球的关注，人与自然关系也被重新提出和定位在1972年6月联合国第一次人类环境会议上发表的《人类环境宣言》中，确定了6月5日为“世界环境日”，强调了保护和改善人类环境的重要性。1980年推出《世界自然保护大纲》，第一次明确提出人与自然共同发展的概念。1987年世界环境与发展委员会关于《我们共同的未来》的报告则进一步对人与自然的关系作出进一步的阐述，这都为推进人与自然关系的协调发展起到了重要作用。

地表之上植物、动物与人究竟是一个什么关系呢？对此，我们认为：“没有植物，就没有动物，更没有今天我们人类”，生活在地球上的植物、动物和人构成的“金字塔”塔顶上的人类，虽然它不失为这个复杂巨系统中最为能动的“精灵”，但它却是这个绿色星球上最大的消费者，而只有微生物及草、木、庄稼等绿色植物才是这个星球上最大的生产者和分解者，因为它们不仅靠自身的独特机能汲取自然的能量养活自己，而且还为地球上的全部生命源源不断地提供氧气和食源。大自然为人类提供了丰富的物质资源，但这并不等于说人类对自然的索取是无限制的，我们就可以无所顾忌地主宰地球。恰恰相反，我们不仅不能过度的开发和消耗资源，而且必须尊重自然并在自然界所允许的阈限内活动，如果人类的活动超越了自然生态系统的负载能力，不仅会使系统的功能减弱或出现系统紊乱，甚至还有可能引起整个生态系统的崩溃，因此，研究人类赖以生存的生态系统的有序平衡状况，对人类的生存与发展来说就显得格外重要。

所谓生态系统有序平衡就是指生态系统的能量流动和物质循环没有受到破坏，关键生态成份如野生动植物、土壤和微生物系保留下来，系统对自然干扰的长期效应具有抵抗力和恢复力，系统能够维持自身组织结构长期稳定，并且有自我运作能力。

由此看来，健康的生态系统不仅在生态学上具有重要理论意义，而且它对于人类生存与发展，健康与安全有重要现实意义。因为，任何一个系统只有具备了良好的健康状况，才能够保持旺盛功能去吐故纳新。也才可能拥有强大的系统免疫力。同时，自然界这个复杂的生态巨系统健康与否，还直接影响着该大系统中各子系统的健康状态，影响着这个系统中人类的健康状况与生活水平。因为一个健康的生态系统它不仅可以使一个国家或地区经济发展的消耗达到最小，而且它还能为人类提供优质、稳定和丰富的自然资源，并可以使来自于环境退化时，对人类安全的威胁减小到最低程度，为人类维持高质量的生活水平创造重要的条件。因此，维护与保持生态系统健康，促进生态系统的良性循环和有序运转，才是人类最大的和最为重要的保障问题，这一点已经逐渐成为世界上许多有识之土的共识。

 

（一）从现代生态经济学视角观察，当前地球环境系统出现的环境破坏与动荡，这是“生态灾变现象”，其重要标志有五点：

1、地球环境系统已经从自然生态系统转变成基本上都是人为生态系统，虽有少数个别地区的微观自然生然系统存在，对全球环境生态安全不起作用。

2、人类行为与活动影响自然生态系列层次的变化等级，其衡量标志，不是模糊的“波动”、“动荡”、“威胁”等词语可以表达清楚的，而可比较清晰地采用：“量变、质变、衰变、灾变、溃变”等指标。

3、人类破坏地球环境改变成人为生态系列是一个逆向的演替过程，即：“自然森林（包括热带雨林、山地自然林、各级自然保护林等）——次生林——迹地——农耕地——弃耕地——荒漠——沙漠或石漠——无人区”系列。终极“无人区”亦称“死亡区”或“死亡之海”。

4、生态学是生存的科学，人为生态系列还应该考察生命在生存空间的生存状态，其状态标志可以是这样一些系列等级：“绿色优级生存态·灰色次级的生存态·白色低级生存态·黄色极端困难生存态·红色生存边缘态（警戒边界）·黑色无生态绝境”。

（二）进一步从生存斗争进化论视角来说，“内向同化演替进化”走向是“和平崛起、同舟共济、求同存异、合作共赢”途径，而“外向扩张演替分化”走向，则是“弱肉强食，优势生物崛起、称霸、衰落、灭亡”途径，这一切都是由自然规律制约的，这是人类行为与活动理性取向的选择参考系。

（三）从历史发展中的文化层次考虑，人类自古以来经历了“采食文化·渔猎文化·游牧文化·刀耕火种文化·粗放农业文化·精耕细作文化·手工业文化·初始工业文化·现代工业文化·电子技术（数字化）文化”等等发展历程。当今新科技文化和经济社会发展迅速，日新月异，与时俱进。但今日“人类纪”新时期的迫切追求的目标，应该是更新生态系统结构和强化生态功能，面向21世纪以和平、稳定、有序、和谐社会前提下的“生态·经济·社会·环境·文化·景观六效应和谐协同增长的整体观念”来建设生态文明，并作为我们的时代使命。            

（参考文献略）

▲ 中国有潜力成为风电大国

"中国有能力成为世界风电发展的领头羊，并借此在全球应对气候变化的努力中扮演重要角色。"11月1日，在上海国际风能大会上，中国资源综合利用协会可再生能源专委会、国际环保组织绿色和平和全球风能理事会共同发布了《中国风电发展报告2007》。根据报告预测，仅依赖现有政策，中国风电装机容量到2020年底可以达到5000万千瓦，相当于届时中国发电装机容量的4%；如果政策稍加完善，到2020年底可以达到8000万千瓦，相当于届时发电装机容量的7%。如果给予风电行业最积极的政策支持，到2020年底可以突破1.2亿千瓦，达到届时发电装机容量的10%，发电量相当于5个三峡电站。中国政府目前公布的风电发展目标是到2020年达到3000万千瓦。到2007年底，中国风电装机将达到500万千瓦，提前3年完成原定2010年的目标。报告认为，中国有条件在风电发展方面有更大的作为，应该设定更有魄力的目标。报告还呼吁，建立最有效的政策体系，以把握中国风电发展的大好时机。"即使当前的风电政策存在一些值得完善的地方，中国风电市场仍然实现了惊人的发展速度。"中国可再生能源专委会秘书长李俊峰说，"如果能建立有效的支持政策，中国完全可以在2020年前跻身世界风电三甲。"全球风能理事会主席泽沃斯指出，风能必须在全世界应对气候变化的进程中发挥重要作用。"其它国家的发展历程已经证实，一个风电市场的腾飞依赖于良好的政策环境。中国可以充分借鉴这些经验，大力发展风电。全球应对气候变化的行动不能缺乏中国的参与。" 《科学时报》

▲ 于广志：火--生物多样性保护被遗忘的角落

提到火，尤其是林火，可能很多人能想到的只有灾难。其实，在世界范围内，火在环境的形成与生物多样性的维持方面一直扮演重要角色；火对动植物的栖息地分布、组成结构、碳能量与土壤的营养流动和水土保持有深远的影响。

半数以上陆生生态系统离不开火的干扰 从事林火研究的科学家将生态系统分为三大类：火依赖型的生态系统、火敏感型的生态系统和火独立型的生态系统。在进化过程中，火依赖型的生态系统已经离不开火的干扰。这类生态系统的物种不仅发生了适应性的进化（如变得易燃），而且系统的结构与组成均有利于林火的扩散。对这类生态系统而言，火烧绝对是一个不可缺乏的生态过程。对于火敏感型生态系统，火则是大克星。即使火势很小，这类生态系统的物种死亡率也很高。在不受人为干扰时，这类生态系统极少发生火灾。但一旦经过火烧扰动，这类生态系统就会变得越来越易着火，连续的火烧会使这类生态系统发生质的改变，由热带雨林变为稀树草原。而火独立型的生态系统由于过湿或者过干且缺乏可燃物，火对其的作用可以说微乎其微。这类生态系统的主要代表有沙漠、冻原、苔原以及季节变化不明显的热带雨林等。2007年，国际生物多样性保护组织大自然保护协会对世界范围内所有陆生生态系统的火倾向进行了初步评估。结果表明：火依赖型生态系统约占全部生态系统的50％还多，火敏感型约占22％，而火独立型约占15％（其它生态系统由于数据缺乏而未进行分析）。

如果正常的火系统被改变 通常，人们将特定生态系统内火灾重复发生所需的各种条件统称为这个生态系统的火系统。所有的生态系统都有自己独特的火系统，正常的火系统是维持这些生态系统可持续生存和演化的重要因素之一。随着文明的快速发展，人类正在改写火的进化史。人对于火的态度也表现不一。但不论是为了开垦更多土地而对森林与牧场过度火烧，还是为了安全而过度抑制火烧，都会使原有的合理火系统发生改变。大自然保护协会的评估报告表明：全世界84％的主要栖息地类型和生态区域内的火系统发生了改变，其中8％发生了严重改变。换言之，全球仅有16％的生态系统保持正常的火系统。改变的火系统会对生态系统产生或微弱或毁灭性的影响，最终对地球上的景观和生物多样性造成不可挽回的损失。大自然保护协会研究发现，目前造成火系统改变的因素主要有气候变化、畜牧放养与农业、资源开发利用（如伐木、开矿等）、严格禁火与城市发展等。对火依赖型的生态系统而言，火系统的改变会使火烧频次减少或增加。火烧频次减少会使生态系统内可燃物增加，这就为发生严重和毁灭性的自然野火提供了良好的可燃条件。火烧频次减少还会改变动物生存所需的栖息地，例如在中国，某些动物保护地由于缺乏合理的火烧管理，原来适合食草类动物生存的栖息地逐渐演化为乔木灌丛林，最终使这些动物因栖息地丧失而迁居。而火烧过于频繁，又会使生态系统的主要建群种数量急剧下降，甚至导致外来物种大量入侵，例如西伯利亚的针叶林生态系统就由于频繁的火灾而受到严重影响。对于火敏感型的生态系统，大面积的木材砍伐、毁林开荒、修路，加之严重的干旱会带来大面积的火灾，从而造成毁灭性的破坏。1992~1993年东南亚、1998年中美洲、2000年墨西哥以及2007年巴西亚马逊热带雨林的大火便是活生生的例子。

单纯强调防火可能埋下危机 目前，许多国家，包括中国在内，认为火系统有百害而无一利，严禁在某些被保护的自然区域、国家公园甚至保护区内实施计划烧除。而且，某些国家还将某些农业用火定为犯罪行为。这种管理方式对火敏感型的生态系统是有效且必要的，但对那些火依赖型的生态系统而言，在这样的政策和舆论宣传导向下，人们将越来越忽视火在生态系统与生物多样性保护中的作用，进而一味简单追求禁火防火的表面效果，结果可燃物堆积过多，导致远远超过正常强度的火灾发生。这样的火灾带来的破坏性更强，灭火所需的人力、物力和财力亦更多。从现有资料来看，希腊境内的生态系统属于火依赖型的生态系统。在希腊现有火管理政策的影响下，该国生态系统的火系统发生了很大改变，而且情况还在继续恶化。如前所述，在火系统被改变的生态系统中，火灾一旦发生，其带来的危害将是毁灭性的，因为其破坏程度远远超出现有的火灾扑救能力。据不完全统计，每年全世界林火烧毁的森林面积约为480万平方公里。就森林与草原火灾而言，自1950到2006年的56年里，我国年均发生火灾约1.1万次，年均受害森林面积约70万公顷。

火的科学管理与防火、灭火技术的进步和相关投入的受重视相比，世界范围内（当然包括中国），人们（即使是很多生态专家）对于火在各种生态系统中的作用都知之甚少；对于"什么样的火烧有利于生态系统"、"生态系统中不同的生物对于火烧的反应如何"以及"林火产生的内在原因是什么"等问题更是一无所知。所以，对于科学认识火在生态系统及人类社会进化中的作用，目前的工作也只不过是个开端而已。在这种情况下，人们提出了综合性火管理方法，包括火的管理（防火、扑火及火的利用）、火生态学（火的主要生态属性）以及火文化（社会经济的需要以及影响）。资料表明，中国约有97％以上的森林火灾是由人为因素引发的。在这种情况下，亟须清楚界定火在不同生态系统中的角色，并据此科学地指导和管理人为火烧的使用（如火烧范围、频次、季节等）以及野火的控制管理。对火敏感型的生态系统，应严格禁止火灾发生，尤其是热带亚热带阔叶林生态系统。而对于火依赖型的生态系统，应根据其系统特有的火系统状况进行有效管理。对超出正常火系统变化范围的过多的火烧（灾），应及时扑灭，尽量将火灾影响降至最低。同时，在火烧不足的情况下（如未发生自然火灾或者禁火过度），应开展适当的计划烧除活动，避免可燃物过度积累或者群落组成改变，因为这样会使火灾易于爆发，而一旦爆发又难以控制。（于广志系中科院动物研究所保护生物学博士，她在国际生物多样性保护组织大自然保护协会工作，从事保护区生物多样性保护管理。本文是科学时报记者采访并整理。）

瑞典将在今后20 年里加大对自行车交通的投入，以减少人们对汽车的依赖和二氧化碳的排放量。瑞典公路交通局、瑞典铁路交通局和瑞典经济与地区发展署最近按照政府的指示，制订出今后一段时期大力发展自行车交通的行动计划。根据该计划，这3个政府部门在今后20年里每年将增加5亿瑞典克朗（1美元约合6.4瑞典克朗）的投入，用于实施各种发展自行车交通的措施。这些措施主要包括：成立一个统筹发展自行车交通的全国性机构，增加对全国30个中等城市的资助，修建更多的自行车专用道，改建公共交通工具以使人们能携带自行车乘坐公共汽车和火车，在火车站和其它公共交通枢纽附近增设比较安全的自行车停车场。 瑞典皇家理工学院发表的最新分析报告认为，瑞典要想在2050年达到减少二氧化碳排放量的目标，仅靠开发新技术和再生能源是不够的，还需要采取有力的行动来改变人们的出行习惯，其中包括促使人们减少对现代化交通工具的依赖，更多地使用对人类自己和环境都有益的自行车。（新华网）