如果我们破坏生态环境，会造成怎样的灾难
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很简单，这个世界会毁灭。地球诞生以来，它就以其自身的规律造就并主宰着地球上的生灵。与此同时，地球上的人类在漫长的历史岁月中，为了自身的生存和发展，不断地影响并改造着地球环境，逐渐成为地球环境中不可缺少的组成部分。今天，人类对地球环境的影响已从罗马时期的局部影响步入了全球影响的时代。正因为如此，使得人类面临着一系列前所未有的、重大而紧迫的全球环境问题。环境污染、温室效应、气候异常、植被破坏、土地荒漠化等已成为人们的热门话题。从科学的角度看，这些紧迫的环境问题，涉及地球各部分的相互作用，涉及到地球作为一颗行星的可居住性问题。认识并预言地球环境的变化，是世界科学家们面临的严重挑战。
地球是人类赖以生存和发展的物质源泉和环境，因而人类总是把自己的命运与地球的演变和太阳对地球环境的影响紧密地联系在一起。一般认为，地球演变的主要因素源于自然变化，如日、地间距离变化，大气和海洋湍流，大陆板块漂移、造山运动、火山爆发、冰川伸缩，以及河流变动等过程。但是，在几个世代的时间里，人类社会的经济和技术活动却对全球变化产生了明显的影响。无论如何，人类自身变成了地球系统的一部分，并且直接成为全球变化的影响力。人类的能源生产、集约农业和强化技术已经改变了地球的反射率，改变了土壤和水体的组成、大气化学成分、森林面积，以至全球生态系统平衡。这样，当前人类的生存和社会发展已面临着一系列严重的问题。
众所周知，虽然人类的起源只是近百万年的事，然而它的出现却对地球环境产生了深远的影响。人类在生物进化的自然竞争中，已开始影响到局部环境。随着工业革命的到来，人类学会了更多的技能，他们的活动已逐渐对整个地球环境构成影响，成为全球环境变化的又一扰动因素。致使出现土地荒漠化、"温室效应"与全球增暖、臭氧屏蔽的破坏、森林锐减和物种灭绝、淡水资源短缺等严重威胁人类生存繁演的全球问题。
一、"温室效应"与全球增暖
化石燃料的燃烧，森林的破坏及其它工业活动，使得大气化学成分发生了明显的变化。连续30年的测量表明，大气中CO2的含量以每年0.4％的速率递增，按现有的绝大多数气候模型估计，在不太远的将来可能使全球平均温度上升2℃，这样的温度变化可以和最近一次冰期以来18000a间的温度变化相比拟。而对湖泊中花粉和海底深游生物骨骼沉积物的考察表明，全球范围这样的温度变化，必然导致全球陆地植被类型和海洋生物物种分布的显著改变，而这又必然反过来影响全球气候。应该指出，除了CO2以外，导致温室效应的痕量气体还有甲烷（CH4）、氯氟烃、一氧化二氮（N2O）等。它们在大气中的含量虽微，但增温效应强（如氯氟烃浓度仅为CO2的百万分之一，增温作用却为CO2的1/4；CH4浓度仅为CO2的0.5％，增温作用却为CO2的1/3），增长率高（如CH4年增长率为1.0%，而CO2年增长率为0.4％），作用时间长（如N2O增温作用虽然只有CO2的1/12，但它在大气中的寿命为CO2的7～10倍），因而引起的效应相当可观（大致与CO2相当）。这些气体含量的增加，亦起因于人类的工业和农业生产活动。
此外，其它温室气体如CH4、N2O等，浓度也在明显增加。而且人类活动还向大气排入了一些新的温室气体，如氯氟烃等，尽管它们在大气中的含量很低，但由于其年增长率高，温室效应强（GWP值大）而倍受人们重视。
大气中温室气体的增加，必然导致温室效应增强，从而有可能引起全球增暖。观测表明，1880年以来北半球地面平均温度升高了约0.3～0.6℃。虽然目前还不能识别这一全球增暖现象中温室气体的贡献有多大，但大多数科学家认为大气中增强了的"温室效应"对全球平均温度的增加是有促进作用的。
随着经济和社会的发展，人类活动排放的CO2、CH4和N2O等温室气体逐年增加，温室气体能无阻挡地让太阳的短波辐射射向地球，并部分吸收地球向外发射的长波辐射，使整个地球成为宠大的"温室"，使"温室"的气温上升。
近一个多世纪以来的全球陆地和海洋大约100多万个观察记录证明，全球平均气温确实增高了。尤其是本世纪80年代以来，变暖的速度很快，全球平均气温增加了0.5℃。据测算，到2030年将上升2.08℃。由于全球变暖，1880～1980年观察到的平均海平面上升了14cm。以1980年海平面为基准，2050年海平面将上升30~50cm。气候变暖，海平面上升，将对全球的生态环境系统和人类社会的发展带来严重的影响：干旱区更为干旱，多雨区更多洪涝；海平面将以6cm/10a的速度上升，海水盐度变小，岛国难以生存，地势低洼的沿海区域将被淹没；海水污染淡水，地下水污染加剧；全球干旱频率增大，中纬度地区更为干旱、酷热，森林失火，湖泊干涸，水资源更为紧张；土壤盐渍化和沙漠化加剧。
1990年5月政府间气候变化委员会（IPCC）第一工作组的报告预测，到2030年，若温室效应等于CO2的加倍，则全球平均温度将上升1~2℃；由于气候的区域性差异，陆地比海洋增温快，南欧和北美比全球平均增温幅度大；夏季降水和土壤湿度减小，亚洲季风将加强；海平面将升高20cm左右。这将给全球生态系统和人类的社会经济活动带来巨大影响。因此，"温室效应"问题成了全人类共同关心的重大全球性环境问题。
二、臭氧屏蔽的破坏
臭氧(O3)是氧的衍生物。自然大气中有微量的臭氧存在，其浓度是随高度变化的。平流层（距地平20~25km的大气层）臭氧浓度最大。分布于同温层中的臭氧吸收了太阳光中99％的对地球生物圈有极大伤害作用的高能紫外线。测量表明，1978～1987年，全球臭氧浓度平均降低了3.4%~3.6%；1985年便在南极上空观测到了臭氧空洞。有证据表明，造成臭氧屏蔽破坏的主要原因是人类活动排放到大气中的氟氯烃的光化学反应。而臭氧屏蔽的破坏，必将对地球生命系统和人类生态环境造成灾难性的影响。
大气层中臭氧的浓度随高度变化，平流层中距地面20~25km间的大气层臭氧浓度最大。工业革命前氯氟烃的浓度为0，现今为1×10－9。人类活动排放的含氟氯烃的物质和氮氧化合物在平流层中通过光化学反应将使臭氧减少。自本世纪70年代以来，北半球的臭氧减少了3％～5.5％，出现臭氧空洞。南极臭氧空洞正以每年相当于一个美国陆地面积的速度增长，不仅在南极上空，最近在北极和西藏高原上空也发现了臭氧层减薄，甚至出现臭氧空洞。预计到2014年，臭氧将减少53％以上。臭氧层出现空洞，将使地面紫外线幅射增强，皮肤癌发病率上升，还将带来幼鱼死亡率和家畜瘟疫增加，谷物减产，气候变化等一系列的影响。
从科学的角度看，这些紧迫的环境问题涉及地球各部分、各层圈的相互作用，涉及到地球作为一颗行星的可居住性问题。认识并预言地球环境的变化，是世界科学家们面临的严重挑战。
三、土地荒漠化
为获取食物，耕地面积在300a间从4亿hm2扩展至15亿hm2，耕地和牧场占陆地面积的30％以上。而另一方面，森林面积急剧减小，5000a前约为76亿hm2，1860年为55亿hm2，1975年减至26亿hm2，1986年减为23亿hm2。目前，森林正以1100万hm2/a的速度从地球上消失。其直接结果是土地沙漠化。目前，沙漠面积已占陆地总面积的10％，还有43％的土地正面临沙漠化的威胁。
据联合国环境规划署初步估计（IIED1987）：荒漠化威胁着4800万hm2的土地，约占世界表土面积的1/3，影响着至少8.5亿人民的生活。80年代初期，在全世界32.57亿hm2的产旱地中，约有19.86亿hm2遭到荒漠化和严重荒漠化，约占生产旱地的61％。土地荒漠化极大地改变了陆地表面的物理特征，破坏了地表辐射收支平衡，诱发气候和环境变化。而气候和环境变化的反馈作用又将进一步影响土地荒漠化的进程，如此循环往复，从而对地球环境产生深远影响。可见土地荒漠化已成为又一重大的全球性环境问题。
四、生态环境的破坏
人口爆炸和人类活动以直接或间接的形式，从多方面破坏了地球的生态系统，许多种生物已濒临灭绝。物种分布改变以及具体物种的灭绝对人类的影响究竟如何，虽然还不十分清楚，但作为一种标志，它表明地球作为人类生命活动的场所，其可居住性正面临着越来越严重的问题。
1、环境污染加剧
全球每年排放进入大气层的气体，CO2为57亿t，CH4约2亿t。排放有害金属铝200万t，砷7.8万t，汞1.1万t、镉5500t，超出自然背景值的20~300倍。SO2的排放，诱发的酸雨的频度在增加，面积在扩大；空气质量严重下降，全球有8亿人生活在空气污染的城市中；江河湖海的污染日趋严重，淡水匮乏使12亿人口生活在缺水城市，14亿人口在没有废水处理设施下生活；水质污染引发的疾病死亡率已成为人体健康最主要的危害；城市垃圾、污水、船舶废物、石油和工业污染、放射性废物等大量涌入海洋，每年有200亿t污染物从河流进入海洋，约500万t垃圾被抛进海洋，在入海口处数万平方公里的臭氧层正在扩大。
2、森林锐减和物种灭绝
生物多样性的世界正发生着严重的危机。研究表明（IIED，1987），在人类活动干扰以前，全世界约有森林和林地60亿hm2。到1954年世界森林和林地面积减少到40亿hm2，其中温带森林减少了32％～33％，热带森林减少了15％～20％。近30年来，世界森林，特别是热带森林的减少速度明显加快，平均每年减少800万hm2。中美洲由1950年的1.15亿hm2减到1983年中0.71亿hm2。非洲森林减少更快，从1950年的9.01亿hm2减至1983年的6.9亿hm2。
世界森林的不断减少直接导致生物品种多样化的消失和物种灭绝。据估计，地球上曾经有5亿个物种，目前尚有500～1000万个物种，其中占压倒多数是无脊椎动物和植物（IIED，1987）。一些专家推测，当前每年消失的物种已达数千种之多。
森林锐减和生物物种的大量减少对人类社会和经济发展将产生巨大影响。特别是森林植被的大量减少，大大改变了碳、氮等微量元素的源、汇分布，使得微量元素在地球系统中的循环遭到破坏，并迫使其从原有的平衡态向新的平衡态过渡，从而给人类社会和自然生态系统带来巨大影响。
3、淡水资源短缺
据IIED提供的资料1987年，全球约140亿m3的水量中，大约有4.2亿m3淡水，约占全球水量的3％，其中约77.2％被冷储在冰盖和冰川中，22.4％是地下水和土壤水，约0.4％为湖泊、沼泽和河水。
由于水循环的结果，全球水量分布极不均匀。从作物需水量的角度出发，非洲中东和中亚大部分地区，美国西部，墨西哥西北部，智利和阿根廷的部分地区以及澳大利亚全部都是贫水区，其年蒸发量超过年降雨量。另一方面，20世纪以来，世界用水量大幅度增加，年用水量从1990年的约4000亿m3增加到1995年的3万亿m3，增长了6.5倍。到2000年，全球淡水用量已达6万亿m3。目前，世界上已有43个国家和地区缺水，占全球陆地面积的60％，约20亿人用水紧张，10亿人得不到良好的饮用水。
§3.5 人口、资源、贫困问题
一、人口激增
在人类的长期发展历史中，由于高出生率和高死亡率相互抵消，世界人口几千年来处于缓慢增长状况。1804年，全世界人口只有10亿。近代以来，由于死亡率不断下降，世界人口增长速度逐渐加快，目前，全球人口以每年8000万的速度增长，人口迅猛增长成为当今世界发展的一大特点。1927年世界人口达到20亿，1960年增至30亿，1974年增至40亿，1987年突破50亿，1999年10月12日达到60亿。尽管世界上少数地区的出生率近年来有些下降，但是全球性的人口爆炸仍在继续。目前，出生率最高的是巴勒斯坦的加沙地带，每个妇女平均生7.9个孩子；非洲妇女为5.3个；亚洲和拉丁美洲妇女为2.6个；欧洲妇女为1.4个。而世界平均出生率为3.0个孩子。如果现在的出生率不大大降低，那么世界人口只有到21世纪末才能稳定下来，而到那时，世界人口将增加到120～140亿。
第三世界占人口激情数额中的最大份额。最新的研究表明，人口增长的94％来自发展中国家。2000年，世界人口的79％生活在第三世界，而到2020年，这个比例将达到83％。
人口爆炸给世界经济、政治及社会的发展造成极大的压力，特别是一些发展中国家的人口激增对这些国家带来了灾难性的后果，加剧了耕地、森林、淡水等一系列危机，使许多人面临着饥饿和失业的威胁，有时成为诱发社会动乱的重要因素。
二、资源短缺
资源短缺是指相对于人类需求的日益增长，包括生产资料（主要是能源）和生活资料（主要指粮食）在内的资源出现短缺问题。一方面人口在急剧增长，对资料的需求不断增加，另一方面，经济的发展与科技进步导致对资源的过度消耗，由此产生、加剧着资源短缺问题。人口的急剧增长给自然资源带来了巨大的压力，导致所谓的"能源危机"，并正在吞掉"绿色革命"所增产的粮食。赫尔曼·戴利在世界银行担任环境经济学家期间曾经指出，整个世界在很短的时间内经历了一个历史性转折。他说，人类经济已从人力资源制约经济发展的时代转入"剩余的自然资源成为经济发展限制性因素"的历史时期，这种演变是由于世界人口从相对缺乏变得相对膨胀而引起的。
在过去的200年里，地球上的人已经用掉世界矿物能源总储量的一半左右——相当于3亿年太阳辐射产生的能量。仅仅在20世纪，人类社会用掉的能源就超过了有史以来所消费掉的能源总和。总能源消费的曲线虽然在变平，但不能完全变平：人类追求发展和舒适的渴望过于强烈，现在很难采取有效的措施来削减总的生产定额。面对传统的矿物燃料短缺的威胁，人类不得不转向开发利用非矿物能源技术。但是，非矿物能源技术不是那么容易就能大规模利用的，必须具备相应的技术和环境等条件，具有自身的局限性，于是人们纷纷求助于核能，但是1986年苏联切尔诺贝利事故又向核能的发展提出了严峻的挑战，人类发展总是充满了矛盾。
而且，能源消耗的不平衡分布始终是一个问题。现在，工业化国家每人每年消耗的商业性能量超过7.5千瓦，而在不发达国家，平均每人消耗的能量不超过1.1千瓦。如果12太瓦（即120亿千瓦）的能量平均分配，全世界60亿人均每人就只能消耗2千瓦。在工业化国家，要求降低到这种水平是极不可能的。因此，如果今天全世界所有的人都使用安全和持久的能源，并按今天"富裕国家"的物质标准生活，就必须有18太瓦左右非矿物和非核能源。由于这一点几乎是做不到的，在能源的使用方面，不平衡的状况很大程度上可能持续到21世纪末。
展望未来，世界能源危机已不是传统意义上的世界能源的绝对短缺，但是要使人类能源问题不成为问题，依然存在困难。其根本原因在于：第一，矿物原料开采的自然地理条件普遍恶化，能源的勘探、开采及远距离运输的开支大幅度增加。石油和天然气开采地离主要需求中心越来越远。第二，目前在很大程度上是采取粗放的方式来满足迅速增长的燃料需求。第三，随着能源需求范围的扩大，环境污染越来越严重。第四，世界上能源供货国增加，石油输出国组织的地位削弱，从20世纪80年代初石油就变成了交易所的商品，这一切加剧了世界石油市场的不稳定性。第五，目前的生产力和技术进步水平不利于保障用可供选择的能源，首先是用核能代替传统能源时的安全。
20世纪80年代末至90年代初，世界粮食产量增长速度开始放慢，但需求却继续增长。需求增长不仅与地球总人数增加有关，而且与大批发展中国家——特别是亚洲国家——实行广泛工业化这一新的因素密不可分。粮农组织提供的新数字显示，自1990年以来，世界粮食产量只增加2.3%，而人口增长了10％。世界上许多国家和地区依然一再发生粮食危机，饥荒竟成为头号杀手，动辄夺去千万人的生命。因此必须大力增产粮食。据该组织估计，到2025年，世界粮食产量必须增长75％才能满足人口增长的需要。目前农业的发展已远远落后于世界粮食需求数量与结构的变化。如果这种趋势得不到彻底扭转，则今后二三十年内，短缺食品的进口量将增加好几倍。
世界粮食短缺将导致世界粮食价格大幅上涨，从根本上说，这将有助于刺激增加对农业的投入。但这样做所能产生的效果却是有限的。
第一，农用土壤退化。现在，世界上至少有15％的耕地不宜农用或需钜资恢复。
第二，农用水资源储备减少。灌溉系统的推广在使农业大幅增产的同时，也使河床干枯和内海水位下降，从而导致水资源短缺。
第三，无机肥料使用过多，采取增施肥料的办法已无法进一步提高产量。换言之，已不再具有过去几十年的"绿色革命"所具有的毋庸置疑的优势。同样，世界上大型拖网渔船队的建立使海产品产量增产，同时也使世界渔业资源面临枯竭的危险。
1996年11月13日至17日，186个国家的领导人云集意大利首都罗马，举行世界粮食首脑会议。以此为标志，粮食问题可以说第一次被赋予了一种世界历史性的意义。联合国粮农组织总干事迪乌夫惊叫："我们陷入危机之中。"第三世界（它已经变成粮食净进口地区）则清楚地认识到："当前，饥饿与贫困已成为阻碍世界各国特别是发展中国家经济发展的严重障碍，构成了对全球和平与稳定的严重威胁，是世界各国共同面临的严峻挑战。"会议闭幕期间，喀麦隆一非政府组织领导人指出世界历史处在这样一种十字路口：在"少数人获利和每一个人获得粮食"之间做出选择。
罗马世界粮食首脑会议虽然表明人们在克服饥饿的斗争方面取得了进步，但同时我们要看到，在某些地区粮食生产也出现了严重的歉收。造成歉收的原因是多方面的：有政府动荡、自然灾害、草原荒漠化、人口增长和贸易壁垒等，世界粮食首脑会议行动计划进而提出在2015年前将长期处于饥饿状态和营养不良的人数减少到目前人数（8.4亿）的一半。这有赖于在人口得到有效控制的前提下，大力推进采用生物工程、信息技术等高新技术的第二次绿色革命。国际社会可谓任重而道远。
地球是人类赖以生存和发展的物质源泉和环境，因而人类总是把自己的命运与地球的演变和太阳对地球环境的影响紧密地联系在一起。一般认为，地球演变的主要因素源于自然变化，如日、地间距离变化，大气和海洋湍流，大陆板块漂移、造山运动、火山爆发、冰川伸缩，以及河流变动等过程。但是，在几个世代的时间里，人类社会的经济和技术活动却对全球变化产生了明显的影响。无论如何，人类自身变成了地球系统的一部分，并且直接成为全球变化的影响力。人类的能源生产、集约农业和强化技术已经改变了地球的反射率，改变了土壤和水体的组成、大气化学成分、森林面积，以至全球生态系统平衡。这样，当前人类的生存和社会发展已面临着一系列严重的问题。
众所周知，虽然人类的起源只是近百万年的事，然而它的出现却对地球环境产生了深远的影响。人类在生物进化的自然竞争中，已开始影响到局部环境。随着工业革命的到来，人类学会了更多的技能，他们的活动已逐渐对整个地球环境构成影响，成为全球环境变化的又一扰动因素。致使出现土地荒漠化、"温室效应"与全球增暖、臭氧屏蔽的破坏、森林锐减和物种灭绝、淡水资源短缺等严重威胁人类生存繁演的全球问题。
一、"温室效应"与全球增暖
化石燃料的燃烧，森林的破坏及其它工业活动，使得大气化学成分发生了明显的变化。连续30年的测量表明，大气中CO2的含量以每年0.4％的速率递增，按现有的绝大多数气候模型估计，在不太远的将来可能使全球平均温度上升2℃，这样的温度变化可以和最近一次冰期以来18000a间的温度变化相比拟。而对湖泊中花粉和海底深游生物骨骼沉积物的考察表明，全球范围这样的温度变化，必然导致全球陆地植被类型和海洋生物物种分布的显著改变，而这又必然反过来影响全球气候。应该指出，除了CO2以外，导致温室效应的痕量气体还有甲烷（CH4）、氯氟烃、一氧化二氮（N2O）等。它们在大气中的含量虽微，但增温效应强（如氯氟烃浓度仅为CO2的百万分之一，增温作用却为CO2的1/4；CH4浓度仅为CO2的0.5％，增温作用却为CO2的1/3），增长率高（如CH4年增长率为1.0%，而CO2年增长率为0.4％），作用时间长（如N2O增温作用虽然只有CO2的1/12，但它在大气中的寿命为CO2的7～10倍），因而引起的效应相当可观（大致与CO2相当）。这些气体含量的增加，亦起因于人类的工业和农业生产活动。
此外，其它温室气体如CH4、N2O等，浓度也在明显增加。而且人类活动还向大气排入了一些新的温室气体，如氯氟烃等，尽管它们在大气中的含量很低，但由于其年增长率高，温室效应强（GWP值大）而倍受人们重视。
大气中温室气体的增加，必然导致温室效应增强，从而有可能引起全球增暖。观测表明，1880年以来北半球地面平均温度升高了约0.3～0.6℃。虽然目前还不能识别这一全球增暖现象中温室气体的贡献有多大，但大多数科学家认为大气中增强了的"温室效应"对全球平均温度的增加是有促进作用的。
随着经济和社会的发展，人类活动排放的CO2、CH4和N2O等温室气体逐年增加，温室气体能无阻挡地让太阳的短波辐射射向地球，并部分吸收地球向外发射的长波辐射，使整个地球成为宠大的"温室"，使"温室"的气温上升。
近一个多世纪以来的全球陆地和海洋大约100多万个观察记录证明，全球平均气温确实增高了。尤其是本世纪80年代以来，变暖的速度很快，全球平均气温增加了0.5℃。据测算，到2030年将上升2.08℃。由于全球变暖，1880～1980年观察到的平均海平面上升了14cm。以1980年海平面为基准，2050年海平面将上升30~50cm。气候变暖，海平面上升，将对全球的生态环境系统和人类社会的发展带来严重的影响：干旱区更为干旱，多雨区更多洪涝；海平面将以6cm/10a的速度上升，海水盐度变小，岛国难以生存，地势低洼的沿海区域将被淹没；海水污染淡水，地下水污染加剧；全球干旱频率增大，中纬度地区更为干旱、酷热，森林失火，湖泊干涸，水资源更为紧张；土壤盐渍化和沙漠化加剧。
1990年5月政府间气候变化委员会（IPCC）第一工作组的报告预测，到2030年，若温室效应等于CO2的加倍，则全球平均温度将上升1~2℃；由于气候的区域性差异，陆地比海洋增温快，南欧和北美比全球平均增温幅度大；夏季降水和土壤湿度减小，亚洲季风将加强；海平面将升高20cm左右。这将给全球生态系统和人类的社会经济活动带来巨大影响。因此，"温室效应"问题成了全人类共同关心的重大全球性环境问题。
二、臭氧屏蔽的破坏
臭氧(O3)是氧的衍生物。自然大气中有微量的臭氧存在，其浓度是随高度变化的。平流层（距地平20~25km的大气层）臭氧浓度最大。分布于同温层中的臭氧吸收了太阳光中99％的对地球生物圈有极大伤害作用的高能紫外线。测量表明，1978～1987年，全球臭氧浓度平均降低了3.4%~3.6%；1985年便在南极上空观测到了臭氧空洞。有证据表明，造成臭氧屏蔽破坏的主要原因是人类活动排放到大气中的氟氯烃的光化学反应。而臭氧屏蔽的破坏，必将对地球生命系统和人类生态环境造成灾难性的影响。
大气层中臭氧的浓度随高度变化，平流层中距地面20~25km间的大气层臭氧浓度最大。工业革命前氯氟烃的浓度为0，现今为1×10－9。人类活动排放的含氟氯烃的物质和氮氧化合物在平流层中通过光化学反应将使臭氧减少。自本世纪70年代以来，北半球的臭氧减少了3％～5.5％，出现臭氧空洞。南极臭氧空洞正以每年相当于一个美国陆地面积的速度增长，不仅在南极上空，最近在北极和西藏高原上空也发现了臭氧层减薄，甚至出现臭氧空洞。预计到2014年，臭氧将减少53％以上。臭氧层出现空洞，将使地面紫外线幅射增强，皮肤癌发病率上升，还将带来幼鱼死亡率和家畜瘟疫增加，谷物减产，气候变化等一系列的影响。
从科学的角度看，这些紧迫的环境问题涉及地球各部分、各层圈的相互作用，涉及到地球作为一颗行星的可居住性问题。认识并预言地球环境的变化，是世界科学家们面临的严重挑战。
三、土地荒漠化
为获取食物，耕地面积在300a间从4亿hm2扩展至15亿hm2，耕地和牧场占陆地面积的30％以上。而另一方面，森林面积急剧减小，5000a前约为76亿hm2，1860年为55亿hm2，1975年减至26亿hm2，1986年减为23亿hm2。目前，森林正以1100万hm2/a的速度从地球上消失。其直接结果是土地沙漠化。目前，沙漠面积已占陆地总面积的10％，还有43％的土地正面临沙漠化的威胁。
据联合国环境规划署初步估计（IIED1987）：荒漠化威胁着4800万hm2的土地，约占世界表土面积的1/3，影响着至少8.5亿人民的生活。80年代初期，在全世界32.57亿hm2的产旱地中，约有19.86亿hm2遭到荒漠化和严重荒漠化，约占生产旱地的61％。土地荒漠化极大地改变了陆地表面的物理特征，破坏了地表辐射收支平衡，诱发气候和环境变化。而气候和环境变化的反馈作用又将进一步影响土地荒漠化的进程，如此循环往复，从而对地球环境产生深远影响。可见土地荒漠化已成为又一重大的全球性环境问题。
四、生态环境的破坏
人口爆炸和人类活动以直接或间接的形式，从多方面破坏了地球的生态系统，许多种生物已濒临灭绝。物种分布改变以及具体物种的灭绝对人类的影响究竟如何，虽然还不十分清楚，但作为一种标志，它表明地球作为人类生命活动的场所，其可居住性正面临着越来越严重的问题。
1、环境污染加剧
全球每年排放进入大气层的气体，CO2为57亿t，CH4约2亿t。排放有害金属铝200万t，砷7.8万t，汞1.1万t、镉5500t，超出自然背景值的20~300倍。SO2的排放，诱发的酸雨的频度在增加，面积在扩大；空气质量严重下降，全球有8亿人生活在空气污染的城市中；江河湖海的污染日趋严重，淡水匮乏使12亿人口生活在缺水城市，14亿人口在没有废水处理设施下生活；水质污染引发的疾病死亡率已成为人体健康最主要的危害；城市垃圾、污水、船舶废物、石油和工业污染、放射性废物等大量涌入海洋，每年有200亿t污染物从河流进入海洋，约500万t垃圾被抛进海洋，在入海口处数万平方公里的臭氧层正在扩大。
2、森林锐减和物种灭绝
生物多样性的世界正发生着严重的危机。研究表明（IIED，1987），在人类活动干扰以前，全世界约有森林和林地60亿hm2。到1954年世界森林和林地面积减少到40亿hm2，其中温带森林减少了32％～33％，热带森林减少了15％～20％。近30年来，世界森林，特别是热带森林的减少速度明显加快，平均每年减少800万hm2。中美洲由1950年的1.15亿hm2减到1983年中0.71亿hm2。非洲森林减少更快，从1950年的9.01亿hm2减至1983年的6.9亿hm2。
世界森林的不断减少直接导致生物品种多样化的消失和物种灭绝。据估计，地球上曾经有5亿个物种，目前尚有500～1000万个物种，其中占压倒多数是无脊椎动物和植物（IIED，1987）。一些专家推测，当前每年消失的物种已达数千种之多。
森林锐减和生物物种的大量减少对人类社会和经济发展将产生巨大影响。特别是森林植被的大量减少，大大改变了碳、氮等微量元素的源、汇分布，使得微量元素在地球系统中的循环遭到破坏，并迫使其从原有的平衡态向新的平衡态过渡，从而给人类社会和自然生态系统带来巨大影响。
3、淡水资源短缺
据IIED提供的资料1987年，全球约140亿m3的水量中，大约有4.2亿m3淡水，约占全球水量的3％，其中约77.2％被冷储在冰盖和冰川中，22.4％是地下水和土壤水，约0.4％为湖泊、沼泽和河水。
由于水循环的结果，全球水量分布极不均匀。从作物需水量的角度出发，非洲中东和中亚大部分地区，美国西部，墨西哥西北部，智利和阿根廷的部分地区以及澳大利亚全部都是贫水区，其年蒸发量超过年降雨量。另一方面，20世纪以来，世界用水量大幅度增加，年用水量从1990年的约4000亿m3增加到1995年的3万亿m3，增长了6.5倍。到2000年，全球淡水用量已达6万亿m3。目前，世界上已有43个国家和地区缺水，占全球陆地面积的60％，约20亿人用水紧张，10亿人得不到良好的饮用水。
§3.5 人口、资源、贫困问题
一、人口激增
在人类的长期发展历史中，由于高出生率和高死亡率相互抵消，世界人口几千年来处于缓慢增长状况。1804年，全世界人口只有10亿。近代以来，由于死亡率不断下降，世界人口增长速度逐渐加快，目前，全球人口以每年8000万的速度增长，人口迅猛增长成为当今世界发展的一大特点。1927年世界人口达到20亿，1960年增至30亿，1974年增至40亿，1987年突破50亿，1999年10月12日达到60亿。尽管世界上少数地区的出生率近年来有些下降，但是全球性的人口爆炸仍在继续。目前，出生率最高的是巴勒斯坦的加沙地带，每个妇女平均生7.9个孩子；非洲妇女为5.3个；亚洲和拉丁美洲妇女为2.6个；欧洲妇女为1.4个。而世界平均出生率为3.0个孩子。如果现在的出生率不大大降低，那么世界人口只有到21世纪末才能稳定下来，而到那时，世界人口将增加到120～140亿。
第三世界占人口激情数额中的最大份额。最新的研究表明，人口增长的94％来自发展中国家。2000年，世界人口的79％生活在第三世界，而到2020年，这个比例将达到83％。
人口爆炸给世界经济、政治及社会的发展造成极大的压力，特别是一些发展中国家的人口激增对这些国家带来了灾难性的后果，加剧了耕地、森林、淡水等一系列危机，使许多人面临着饥饿和失业的威胁，有时成为诱发社会动乱的重要因素。
二、资源短缺
资源短缺是指相对于人类需求的日益增长，包括生产资料（主要是能源）和生活资料（主要指粮食）在内的资源出现短缺问题。一方面人口在急剧增长，对资料的需求不断增加，另一方面，经济的发展与科技进步导致对资源的过度消耗，由此产生、加剧着资源短缺问题。人口的急剧增长给自然资源带来了巨大的压力，导致所谓的"能源危机"，并正在吞掉"绿色革命"所增产的粮食。赫尔曼·戴利在世界银行担任环境经济学家期间曾经指出，整个世界在很短的时间内经历了一个历史性转折。他说，人类经济已从人力资源制约经济发展的时代转入"剩余的自然资源成为经济发展限制性因素"的历史时期，这种演变是由于世界人口从相对缺乏变得相对膨胀而引起的。
在过去的200年里，地球上的人已经用掉世界矿物能源总储量的一半左右——相当于3亿年太阳辐射产生的能量。仅仅在20世纪，人类社会用掉的能源就超过了有史以来所消费掉的能源总和。总能源消费的曲线虽然在变平，但不能完全变平：人类追求发展和舒适的渴望过于强烈，现在很难采取有效的措施来削减总的生产定额。面对传统的矿物燃料短缺的威胁，人类不得不转向开发利用非矿物能源技术。但是，非矿物能源技术不是那么容易就能大规模利用的，必须具备相应的技术和环境等条件，具有自身的局限性，于是人们纷纷求助于核能，但是1986年苏联切尔诺贝利事故又向核能的发展提出了严峻的挑战，人类发展总是充满了矛盾。
而且，能源消耗的不平衡分布始终是一个问题。现在，工业化国家每人每年消耗的商业性能量超过7.5千瓦，而在不发达国家，平均每人消耗的能量不超过1.1千瓦。如果12太瓦（即120亿千瓦）的能量平均分配，全世界60亿人均每人就只能消耗2千瓦。在工业化国家，要求降低到这种水平是极不可能的。因此，如果今天全世界所有的人都使用安全和持久的能源，并按今天"富裕国家"的物质标准生活，就必须有18太瓦左右非矿物和非核能源。由于这一点几乎是做不到的，在能源的使用方面，不平衡的状况很大程度上可能持续到21世纪末。
展望未来，世界能源危机已不是传统意义上的世界能源的绝对短缺，但是要使人类能源问题不成为问题，依然存在困难。其根本原因在于：第一，矿物原料开采的自然地理条件普遍恶化，能源的勘探、开采及远距离运输的开支大幅度增加。石油和天然气开采地离主要需求中心越来越远。第二，目前在很大程度上是采取粗放的方式来满足迅速增长的燃料需求。第三，随着能源需求范围的扩大，环境污染越来越严重。第四，世界上能源供货国增加，石油输出国组织的地位削弱，从20世纪80年代初石油就变成了交易所的商品，这一切加剧了世界石油市场的不稳定性。第五，目前的生产力和技术进步水平不利于保障用可供选择的能源，首先是用核能代替传统能源时的安全。
20世纪80年代末至90年代初，世界粮食产量增长速度开始放慢，但需求却继续增长。需求增长不仅与地球总人数增加有关，而且与大批发展中国家——特别是亚洲国家——实行广泛工业化这一新的因素密不可分。粮农组织提供的新数字显示，自1990年以来，世界粮食产量只增加2.3%，而人口增长了10％。世界上许多国家和地区依然一再发生粮食危机，饥荒竟成为头号杀手，动辄夺去千万人的生命。因此必须大力增产粮食。据该组织估计，到2025年，世界粮食产量必须增长75％才能满足人口增长的需要。目前农业的发展已远远落后于世界粮食需求数量与结构的变化。如果这种趋势得不到彻底扭转，则今后二三十年内，短缺食品的进口量将增加好几倍。
世界粮食短缺将导致世界粮食价格大幅上涨，从根本上说，这将有助于刺激增加对农业的投入。但这样做所能产生的效果却是有限的。
第一，农用土壤退化。现在，世界上至少有15％的耕地不宜农用或需钜资恢复。
第二，农用水资源储备减少。灌溉系统的推广在使农业大幅增产的同时，也使河床干枯和内海水位下降，从而导致水资源短缺。
第三，无机肥料使用过多，采取增施肥料的办法已无法进一步提高产量。换言之，已不再具有过去几十年的"绿色革命"所具有的毋庸置疑的优势。同样，世界上大型拖网渔船队的建立使海产品产量增产，同时也使世界渔业资源面临枯竭的危险。
1996年11月13日至17日，186个国家的领导人云集意大利首都罗马，举行世界粮食首脑会议。以此为标志，粮食问题可以说第一次被赋予了一种世界历史性的意义。联合国粮农组织总干事迪乌夫惊叫："我们陷入危机之中。"第三世界（它已经变成粮食净进口地区）则清楚地认识到："当前，饥饿与贫困已成为阻碍世界各国特别是发展中国家经济发展的严重障碍，构成了对全球和平与稳定的严重威胁，是世界各国共同面临的严峻挑战。"会议闭幕期间，喀麦隆一非政府组织领导人指出世界历史处在这样一种十字路口：在"少数人获利和每一个人获得粮食"之间做出选择。
罗马世界粮食首脑会议虽然表明人们在克服饥饿的斗争方面取得了进步，但同时我们要看到，在某些地区粮食生产也出现了严重的歉收。造成歉收的原因是多方面的：有政府动荡、自然灾害、草原荒漠化、人口增长和贸易壁垒等，世界粮食首脑会议行动计划进而提出在2015年前将长期处于饥饿状态和营养不良的人数减少到目前人数（8.4亿）的一半。这有赖于在人口得到有效控制的前提下，大力推进采用生物工程、信息技术等高新技术的第二次绿色革命。国际社会可谓任重而道远。
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新世纪的第一天，北京出现浮尘天气，此后几个月内，我国北方多次遭受沙尘暴的袭击；今年的三月，两会刚刚结束，几十年罕见的沙尘暴来得更有点让人措手不及。大自然再次以这种独特方式警示人们：必须把维护生态安全放在十分突出的位置。然而，时至今日，谈起维护生态安全的话题，依旧有人不以为然——怎么生态也会有安全之说，难道生态也会影响国家的安全吗？事实的确如此。
因为生态问题而危及国家安全的例子古已有之。位于新疆塔里木盆地的楼兰古国，在我国汉代时是一个水草丰美、经济繁荣的文明之邦，也是丝绸之路上商贾云集的一颗璀璨明珠。但是，随着塔里木河上、中游人口的增多，区域开发活动的加强，楼兰人赖以生存的塔里木河水量急剧减少，甚至经常出现断流，结果导致楼兰地区的生态环境不断恶化，最终被沙漠所吞噬而亡国。如今，人们只能在漫漫黄沙中探寻古楼兰的文明残迹。
水体、土壤、生物、空气等组成的人类赖以生存的生态环境，是维系社会经济发展的基础。人类每一次进步和发展，都离不开生态环境各要素的“综合支持 ”。然而，随着科学技术的发展，人类活动严重影响着生态环境，全球气候变暖、资源匮乏、物种灭绝、环境污染、土地沙化、水土流失、沙尘暴……全球生态问题的日益突出，不仅对国家的经济、社会生活形成了挑战，而且对国家的安全稳定构成了严重威胁。正是在此背景下，“国家生态安全”的概念渐渐浮出水面。
据调查，全球每年因各种生态灾难所造成的“生态难民”达1000万以上，因生态环境问题引起的各种冲突也与日俱增。
我国生态安全的现状如何？用一句成语可以概括：危机四伏。国家有关权威部门公布的一些资料表明，我国的自然生态环境正潜伏着不容忽视的危机———水资源匮乏，水体污染突出。我国人均水资源只有2000多吨，是世界人均占有量的1／4，为世界上13个贫水国家之一。而且，我国水资源分布贫富不均，华北、西北的一些地区缺水严重。同时，我国主要河流普遍污染，其中辽河、海河污染严重，淮河水质较差，黄河水质不容乐观。主要淡水湖泊富营养化严重，多数城市地下水受到一定程度污染，且有逐年加重的趋势。
大气环境恶化。有关部门统计，全国338个城市中，只有33.1％的城市达到国家空气质量二级标准，剩余的66.9％都超过二级标准，其中有137个超过三级标准，占统计城市的40.5％。
土壤酸化、盐渍化严重，耕地面积减少，土壤肥力下降。我国的酸雨面积已占国土面积的25％，土壤酸化程度有增无减；盐渍化土地总面积约占国土总面积的8.5％；1995年我国人均耕地仅为0.08公顷左右，在全世界26个人口5000万以上的国家中倒数第三位。
大部分草地已经或正在退化。由于对草地的掠夺式开发，乱开滥垦、过度樵采和长期超载过牧，全国草地面积逐年缩小，草地质量逐渐下降，其中中度退化程度以上的草地达1.3亿公顷，并且每年还以2万平方公里的速度蔓延。
尽管我国的森林覆盖率有所增加，但森林资源总体质量仍呈下降趋势，人均积蓄量不足世界平均水平的1／7，森林的生态功能严重退化。
全国水土流失面积已达367万平方公里，并以每年1万平方公里的速度在增加；全国荒漠化土地面积已达262万平方公里，继续以每年2460平方公里的速度扩展。目前，我国沙化土地的面积为168.9万平方公里，占国土面积的17.6％。
海洋环境也不容乐观，1999年我国近岸海域污染严重，四类和劣四类海水已达46％以上，其中污染最严重的东海海区，劣四类海水比例高达53％。
以上资料表明，我国的生态安全正面临严峻挑战。需要特别指出的是，我国的生态环境整体还呈恶化趋势，国家生态安全所面临的形势十分严峻。
生态环境恶化所产生的危害有多大？先看经济损失。根据国家环保总局组织的研究结果显示，1986年全国生态破坏造成的直接经济损失和间接经济损失值为 831.4亿元；“八五”期间，随着国民经济的快速增长，生态环境破坏加剧，1994年因生态环境破坏造成的经济损失约为4201.6亿元，接近同年 GDP的10％。
需要指出的是，上述测算只是生态破坏的直接经济损失和部分间接经济损失，没有包括基因、物种消失等许多难以测算的潜在经济损失。据联合国环境规划署评估，这种损失远大于生态破坏造成的直接经济损失，有时为其2－3倍，甚至10倍。
生态破坏加剧了贫困，影响了社会安定。在宁夏、内蒙古一些沙化严重的地区，当地农民被迫远走他乡，成为生态灾民，导致自然灾害频繁。在类型众多的自然灾害中，除了地震、火山活动之外，许多自然灾害都与人类破坏生态密切相关，特别是洪涝、干旱、泥石流、沙尘暴等的频繁发生，可以说是生态环境恶化导致的后果。
生态环境的恶化已经在一定程度上制约了社会、经济的可持续发展：严重的江河断流和污染，使水资源供需矛盾更加激化，给下游地区的社会经济发展造成了严重影响；生物资源的过量消耗和物种的大量消失，不仅破坏了生态系统的稳定，而且进一步削弱了工农业生产的原材料供给能力。
我国生态环境整体恶化趋势的局面还未得到根本扭转，其造成的损失及负面影响还在扩大！
因为生态问题而危及国家安全的例子古已有之。位于新疆塔里木盆地的楼兰古国，在我国汉代时是一个水草丰美、经济繁荣的文明之邦，也是丝绸之路上商贾云集的一颗璀璨明珠。但是，随着塔里木河上、中游人口的增多，区域开发活动的加强，楼兰人赖以生存的塔里木河水量急剧减少，甚至经常出现断流，结果导致楼兰地区的生态环境不断恶化，最终被沙漠所吞噬而亡国。如今，人们只能在漫漫黄沙中探寻古楼兰的文明残迹。
水体、土壤、生物、空气等组成的人类赖以生存的生态环境，是维系社会经济发展的基础。人类每一次进步和发展，都离不开生态环境各要素的“综合支持 ”。然而，随着科学技术的发展，人类活动严重影响着生态环境，全球气候变暖、资源匮乏、物种灭绝、环境污染、土地沙化、水土流失、沙尘暴……全球生态问题的日益突出，不仅对国家的经济、社会生活形成了挑战，而且对国家的安全稳定构成了严重威胁。正是在此背景下，“国家生态安全”的概念渐渐浮出水面。
据调查，全球每年因各种生态灾难所造成的“生态难民”达1000万以上，因生态环境问题引起的各种冲突也与日俱增。
我国生态安全的现状如何？用一句成语可以概括：危机四伏。国家有关权威部门公布的一些资料表明，我国的自然生态环境正潜伏着不容忽视的危机———水资源匮乏，水体污染突出。我国人均水资源只有2000多吨，是世界人均占有量的1／4，为世界上13个贫水国家之一。而且，我国水资源分布贫富不均，华北、西北的一些地区缺水严重。同时，我国主要河流普遍污染，其中辽河、海河污染严重，淮河水质较差，黄河水质不容乐观。主要淡水湖泊富营养化严重，多数城市地下水受到一定程度污染，且有逐年加重的趋势。
大气环境恶化。有关部门统计，全国338个城市中，只有33.1％的城市达到国家空气质量二级标准，剩余的66.9％都超过二级标准，其中有137个超过三级标准，占统计城市的40.5％。
土壤酸化、盐渍化严重，耕地面积减少，土壤肥力下降。我国的酸雨面积已占国土面积的25％，土壤酸化程度有增无减；盐渍化土地总面积约占国土总面积的8.5％；1995年我国人均耕地仅为0.08公顷左右，在全世界26个人口5000万以上的国家中倒数第三位。
大部分草地已经或正在退化。由于对草地的掠夺式开发，乱开滥垦、过度樵采和长期超载过牧，全国草地面积逐年缩小，草地质量逐渐下降，其中中度退化程度以上的草地达1.3亿公顷，并且每年还以2万平方公里的速度蔓延。
尽管我国的森林覆盖率有所增加，但森林资源总体质量仍呈下降趋势，人均积蓄量不足世界平均水平的1／7，森林的生态功能严重退化。
全国水土流失面积已达367万平方公里，并以每年1万平方公里的速度在增加；全国荒漠化土地面积已达262万平方公里，继续以每年2460平方公里的速度扩展。目前，我国沙化土地的面积为168.9万平方公里，占国土面积的17.6％。
海洋环境也不容乐观，1999年我国近岸海域污染严重，四类和劣四类海水已达46％以上，其中污染最严重的东海海区，劣四类海水比例高达53％。
以上资料表明，我国的生态安全正面临严峻挑战。需要特别指出的是，我国的生态环境整体还呈恶化趋势，国家生态安全所面临的形势十分严峻。
生态环境恶化所产生的危害有多大？先看经济损失。根据国家环保总局组织的研究结果显示，1986年全国生态破坏造成的直接经济损失和间接经济损失值为 831.4亿元；“八五”期间，随着国民经济的快速增长，生态环境破坏加剧，1994年因生态环境破坏造成的经济损失约为4201.6亿元，接近同年 GDP的10％。
需要指出的是，上述测算只是生态破坏的直接经济损失和部分间接经济损失，没有包括基因、物种消失等许多难以测算的潜在经济损失。据联合国环境规划署评估，这种损失远大于生态破坏造成的直接经济损失，有时为其2－3倍，甚至10倍。
生态破坏加剧了贫困，影响了社会安定。在宁夏、内蒙古一些沙化严重的地区，当地农民被迫远走他乡，成为生态灾民，导致自然灾害频繁。在类型众多的自然灾害中，除了地震、火山活动之外，许多自然灾害都与人类破坏生态密切相关，特别是洪涝、干旱、泥石流、沙尘暴等的频繁发生，可以说是生态环境恶化导致的后果。
生态环境的恶化已经在一定程度上制约了社会、经济的可持续发展：严重的江河断流和污染，使水资源供需矛盾更加激化，给下游地区的社会经济发展造成了严重影响；生物资源的过量消耗和物种的大量消失，不仅破坏了生态系统的稳定，而且进一步削弱了工农业生产的原材料供给能力。
我国生态环境整体恶化趋势的局面还未得到根本扭转，其造成的损失及负面影响还在扩大！
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整个生态系统的崩溃
就是地球上大多数的生物死亡
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