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第2章 母亲般的恩惠(2)

中国的人均耕地面积本来就少,由于人口增长过快,比世界人均耕地就更少了。20世纪50年代初人均耕地0、0018平方公里,80年代为0、001平方公里,到2000年将降至0.0008平方公里;50年代平均每0、01平方公里耕地养活5、5人,80年代是9、8人,到2000年要养活12人。中国耕地面积减少的速度非常快,在1957-1980年的23年间,由于基本建设、房屋建设等原因,占掉的耕地约有33万多平方公里,平均每年减少约1、33万平方公里,即便加上这23年开荒增补的21万平方公里,还净减12万平方公里,相当于一个福建省的面积。

中国有沙漠、戈壁、风沙化土地133、3万平方公里,占国土面积的13、9%,超过耕地面积的总和,有将近1/3的国土面积受到风沙威胁,每年因风沙危害造成的直接经济损失高达45亿元人民币。更让专家们忧虑的是,治沙速度赶不上沙化速度,土地沙漠化继续扩大。20世纪50年代至70年代,中国土地沙漠化面积每年有1560平方公里,80年代增到2100平方公里,90年代的土地沙漠化可能更为严重。许多历史上曾是丰美的草原或干草原已沙漠化,致使“沙进人退”。

造成这种局面,自然因素占5%,人为因素占95%,主要是长期超载放牧、盲目垦荒、水资源利用不当和采矿及交通破坏等。

总之,正如美国巴尔尼博士说的那样:空气和水的污染固然十分重要,但第一位的问题是水土流失,原因是土地是人类赖以生存的基础,只有土地才能满足人类的最基本需要。土壤的形成是非常缓慢的,一旦流失,岩石裸露,很难恢复。从全世界看,城市人口占少数,农村人口占多数,对发展中国家来说尤其如此,保护上壤就更重要了。保护土地资源,本质上是保护人类生存环境的问题。它不仅关系到我们这一代,而且还关系到我们下一代,是人类前途攸关的战略问题。是自毁家园,还是重建地球,决策者便是人类自己。

五、食物常言说:大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃污泥。这句话中就包含了一个环环相扣的“食物链”关系。

在整个大自然中,不论是植物还是动物,为了其自身生存,都在纳入自己需要的赖以生存的“食物”。那么人在自然中都纳入什么?在食物链上处在什么样的位置上?

首先,我们必须知道人以外的一些生命体维持生命的存在方式。

自养型生物。所谓自养型生物,主要指植物。就是靠太阳能及光合作用,产生了维持自己存在的能量。同时,这种自养型生物又成为地球上包括人类在内的所有其他生物最基本的食物来源。

异养型生物。是指那些以生产者的有机体为食,自己不能直接从环境中获取能量(太阳能)的生物。动物世界千姿百态,品性也各有千秋。由于它们都是依赖生产者的生产而生存,因而又称消费者。动物对食物的选择各不相同,既有较温和的,以植物枝叶果实种子为生的食草动物,如陆地上的牛、羊、马、兔、蝗虫等,以及水中的螺蛳、虾等,又有以其他动物为食的食肉动物,如狮子、老虎、狼等。食肉动物社会是一个残酷的“弱肉强食”世界,其中有以食草动物为食的二级消费者,还有更凶猛的三级、四级……消费者动物,等级越靠后的动物一般也就越凶猛,比如虎、狮、鲨鱼等。此外还有一些“来者不拒”、“饥不择食”的动物,它们既吃植物果实或枝叶,也吃动物的肉体,比如熊就是一个典型例子,这类动物我们称为兼食性动物。

其次,人类是一种特殊的营养级。

食物链中的每个环节叫营养级。捕食某营养级生物的就属于更高一级的营养级。

人作为一种高级生物,他既可以消费绿色植物,也可以消费食草的动物和食肉动物。因此,在这个食物链上,人是一个特殊的营养级,然而,当这个食物链发生故障时,如变种、变异、灭绝等,对人类的生存也有巨大影响。

自然为人类提供了有限的资源

地球为人类的生存发展提供了多种多样的自然资源,来满足人的需要。从人类生存这个角度看,环境本身就是资源。从总体上说,地球给予人类资源,可以分为恒定性资源、非再生源和可再生资源三大类。

所谓恒定资源,就是指那些取之不竭、用之不尽的资源,如风力资源、海浪能、地热能,以及到达地球的太阳能等。这类资源我们当然尽可以放心大胆地去利用,利用得越多越好,保证永远也用不完。

非再生资源是指用一点就少一点,永远无法再增多的资源,最典型的是矿产资源,如煤、石油、天然气、油页岩等能源资源,金、银、铜、铁等金属矿产资源,以及云母、石英等非金属矿产资源。这些资源中有一部分由于埋藏太深,或储藏在难以开采的地方,或太分散,在现在的技术水平和经济条件下,很难开采,实际上和没有也差不多。现在,石油、天然气、钨、镍、锌、铅、银、锡、白金等矿产资源产量,按世界人口平均,已经达到最高峰,以后的人均数字只会逐渐变小。

因此,我们必须爱惜这些矿产资源。就是对那些现在还很丰富的矿产资源,也要爱惜,因为它们终有穷尽的一天。

可再生资源是指可以繁殖、可能恢复的资源,它的典型代表是生物资源。唐朝大诗人白居易有“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生”的名句,这就说明草资源是可以再生的。但是,可以再生并不意味着无穷无尽。有的草原过度放牧,牛羊把草根都刨得吃了,草就无法再生。如果把草原开垦成农田,同样草也不能再生。如果某种动物或植物绝了种,当然也无法再生。由此可见,若对可再生资源不加保护甚至过度开发,这些资源的数量就可能很快下降,甚至枯竭。

从人类生存的角度看,环境本身就是资源,同时,自然资源也是环境的重要组成部分。因此,自然资源的变动往往会影响到环境的好坏。特别是自然资源的开发和资源的浪费、流失对环境的影响很大。如果我们把矿产资源从地层深处挖出来,一般都要破坏一部分地表植被和土壤,地层深处的金属元素和非金属元素从地下走到地上以后,往往会改变某些地域土壤、大气或水体的化学成分,使环境受到污染。又如,有的工厂管理不善,经常有“跑、冒、滴、漏”现象,即使跑掉的是工业原料、半成品或成品,跑出来以后往往也是危害环境的污染物,这就既浪费资源又损害环境。还如,土壤是人类的宝贵资源,但当它被水冲走进入河湖的时候,它就变成危害环境的东西,会引起河湖淤积,很容易引发洪涝灾害,如此等等,不一而足。因此,我们必须珍惜资源,保护资源,防止资源的过度开发和不合理利用,这样才能减少对环境的污染和破坏。

多样性的生物:人类的“生死之交”

生物多样性是地球上生命经过几十亿年发展进化的结果,是人类赖以生存的物质基础。然而,随着人口的迅速增长,人类经济活动的加剧,作为人类生存最为重要的基础的多样性生物受到了严重的威胁。

在过去的两亿年中,自然界每27年有一种植物物种从地球上消失,每世纪有90多钟脊椎动物灭绝。随着人类活动的加剧,物种灭绝的速度不断加快,现代物种灭绝的速度是自然灭绝速度的1000倍,很多物种未被定名就已灭绝。大量基因丧失,不同类型的生态系统面积锐减,无法再现的基因、物种和生态系统正以人类历史上前所未有的速度消失。中国是生物品种特别丰富的国家之一。据统计,中国的生物多样性居世界第八位,北半球第一位。同时,中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。由于生态系统的大面积破坏和退化,使中国的许多物种已经变成濒危种和受威胁种。高等植物中濒危种高达4000~5000种,占总种数的15%~20%。在《濒危野生动植物物种国际贸易公约》中列出的640个世界性濒危物种中,中国就有156种,约为总数的1/4。如果不立即采取有效措施,人类将面临能否继续以其固有的生活方式生活的挑战。

生物多样性的研究,如何保护和合理地利用等问题都急待加强研究。

生物多样性是一个内涵十分丰富的概念,包括多个层次或水平。其中,研究较多、意义重大的主要有遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性四个层次。即包括数以万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因,以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统,是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。

一、遗传多样性

遗传多样性是指种内基因的变化,包括种内显著不同的种群间和同一种群内的遗传变异,亦称为基因多样性。种内多样性是物种以上各水平多样性的重要来源。遗传变异、生活史特点、种群动态及其遗传结构等决定或影响着一个物种与其他物种及其环境相互作用的方式。而且种内的多样性是一个物种对人为干扰进行成功反应的决定因素。种内的遗传变异程度也决定其进化的潜势。

遗传多样性的测度是比较复杂的,主要包括四个方面,即形态多样性、染色体多态性、蛋白质多态性和DNA多态性。染色体多态性主要从染色体数目、组型及其减数分裂时的行为等方面进行研究。蛋白质多态性一般通过两种分析途径,一是氨基酸序列分析,二是同工酶或等位酶电泳分析,后者应用较为广泛。DNA多态性主要通过分子生物学方法分析RFLP(限制片段长度多态性)、DNA指纹、RAPD(随机扩增多态DNA)和PCR(聚合酶链式反应)等技术进行分析。此外,还可应用数量遗传学方法,即依据表型性状进行统计会析某一物种的遗传多样性,这种方法虽没有分子生物学方法精确,但却能很好地反映遗传变异程度,实践意义很大。孟德尔、摩尔根等人的遗传学成果都是通过此法得出的。

二、物种多样性

此处的物种多样性是指物种水平的生物多样性,与生态多样性研究中的物种的多样性不同,前者是指一个地区内物种的多样性,主要是从分类学、系统学和生物地理学角度对一定区域内物种的状况进行研究,后者则从生态学角度对群落的组织水平进行研究。物种多样性的现状(包括受威胁现状)、物种多样性的形成、演化及其维持机制等都是物种多样性的表征。物种水平的生物多样性编目(即物种多样性编目)是了解物种多样性现状包括受威胁现状的最有效途径。然而,目前我们甚至不能将地球上的物种估计到一个确定的数量级,其变化幅度为500万至3000万种,甚或200万至1亿种。要想搞清这些问题,困难相当大。此外,物种的濒危状况、灭绝速率及原因、生物区系的特有性、如何对物种进行有效的保护与持续利用等都是物种多样性研究的内容。

三、生态系统多样性

生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境差异、生态过程变化的惊人的多样性。此处的生境主要是指无机环境。如地貌、气候、土壤、水文等。生物的多样性是生物群落多样性甚至是整个生物多样性形成的基本条件。生物群落的多样性主要指群落的组成、结构和动态方面的多样化。生态过程主要是指生态系统的组成、结构与功能随时间的变化以及生态系统的生物组成之间及其与环境之间的相互作用与相互关系。

四、景观多样性

景观多样性指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样性或变异性。

景观是一个大尺度的宏观系统,是由相互作用的景观要素组成,具有高度空间异质性的区域。它的功能是指生态客体即物种、能量和物质在景观要素之间的流动。自然干扰人类活动和植被的演替或波动是景观发生动态变化的主要原因。近年来,特别是自20世纪70年代以来,森林的大规模破坏造成生境的片段化。森林面积锐减以及结构单一的人工生态系统的大面积出现,严重地影响了景观的变化过程,形成了极为多样的变化模式,给生物多样性的保护造成了严重的障碍。

总之,自然界中的生物是多样的,它们的存在与人类的存在构成了一个有机密不可分的整体,也是与人类具有一种“生死之交”的共生体。

扶弱遭恶报

美国科罗拉多州的喀巴高原的印第安人,以养鹿为生。1906年他们养了4000只鹿,草场生态系统处于相对平衡的状态。但是,这里的狼十分厉害,总来偷袭人们养的鹿。而人们为了获得更多的鹿收入,便开始大量捕杀那些鹿的天敌——狼。狼基本被消灭了,结果鹿群空前膨胀。到1923年,鹿增加到了100000只,最终导致所有牧草灌木都一啃而尽,植被荒芜,草场已不可恢复,不仅鹿群大量饿死,而且,人类自身也很难在这里生存,不得不另迁栖地。

显然,在自然平衡的状态下,环环相扣已成定势,而人为地去减少环节,已超出了自然法则的规定,从而使与人共生的动物出现了不平衡状况,其最终也危及了人类自身的生存。虽然我们人类通过“减环”获得了一些暂时的成功,但表面的繁茂马上就会过去,灾难不久就接踵而来。

人与环境的关系

1.用“多米诺骨牌”现象,来说明人类与环境环环相扣的关系。

2.影响人类生存和发展的各种自然因素包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然遗迹、人之遗迹,自然保护区,风景名胜,城市和乡村,它们总称为什么?

3.人为造成的环境问题有哪些?

4.“世界地球日”是哪一天?

5.“世界无烟日”是哪一天?

6、“世界环境日”是哪一天?

7、“国际臭氧层保护日”是哪一天?

8.到大自然中去,体会它的美丽、无私和神奇,把自己的感受写成一篇短文。

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