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繁荣的家园 |
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在遥远的过去，人类的繁衍极其缓慢。狩猎和采集野果，也只能供养有限的人口。洞穴和土坑抵挡不住寒冷的侵袭，疾病夺去了无数幼小的生命。人类学会使用火以后，刀耕火种的农业开始了，不必再茹毛饮血。火帮助人们清除了丛林，冶炼了金属，使家庭得到了温暖。 地球早期的文明大都是以河谷为基地而发展起来的，这是由于河水可以灌溉农田。这些大河流域包括尼罗河、幼发拉底河、印度河和黄河。农业的发民需要有复杂的行政管理和工程技术，于是官吏制度建立起来了，职业分工也更细了。由于治水，就需要对土地和洪水进行可靠测量，并掌握时间和季节的正确知识，因此，数学和天文学产生了。 后来人类使用了水力、风力来补充畜力的不足，发展了许多技术工具，并对手工艺和农艺进行了改革。这些技术几乎沿用到18世纪。因而人类一直在梦想着能够找出一种神奇的巨力，代替人、畜、水、风的力量来建设家园，造福人类。1782年，英国机械师瓦特发明了世界上第一台实用蒸汽发动机，人类的这一梦想终于变成了现实。 机器促成了工业革命，工业革命又促进了机器的进步。车、刨、铣、钻床相继问世，钢铁工业大规模兴起，交通运输业发展起来。1807年美国人富尔顿制成了轮船，解决了水运问题。1825年，英国煤矿工人出身的史蒂文森制造出了世界上第一台能搭载旅客的蒸汽机车，开辟了陆路运输的新纪元。1885年德国发明家本茨发明了汽车。 产业革命有力地促进了社会生产力的发展，加快了人类改造地球的进程。从1800～1900年，英、美、法、德四国的煤炭产量提高了51倍多，生铁产量提高了近180倍。据统计，从1820～1913年，世界工业产值增加了49倍。人类社会开始繁荣起来。 法拉第于1831年制造出世界上第一部电磁感应发电机模型，给人类带来了电力革命的崭新时代。1882年，爱迪生电气照明公司的约翰逊，在伦敦建立了第一座发电站并开始发电，同时为3000个灯泡提供电力。进入20世纪，电力不仅迅速发展为整个工业部门普遍使用的强大而廉价的动力，而且开辟了电化学、电冶金、电加工和电气铁路等一系列新的工业领域，从根本上改变了整个工业生产的面貌。由电力革命造成的巨大生产力给整个社会带来的深远的影响，可以说是18世纪的蒸汽机动力革命望尘莫及的。 工业革命以来，人类居住的地球发生了翻天覆地的变化。短短的200多年，人类社会的发展超过了几千年的农业文明时代，人类最繁荣的时代已经到来。 粮食生产，实现了机械化。化肥、农药、良种等使粮食的单产和总产量空前提高。1979年美国一个农业劳动力平均生产粮食93吨，肉类6吨，牛奶4吨，蛋1035千克，能养活56个。就全世界而言，粮食生产满足了高速增长的人口的需要。但是地区发展还不平衡，饥荒并未完全消除。 城市与城市之间、城市与乡村之间出现了密如蛛网的道路。从乡间土石路、沥青路到城市的水泥路，从地下隧道到空中立交，从内环路到外环路……代步工具从自行车、摩托车到汽车，高速列车和飞机更使世界变得越来越小。 1961年4月12日，前苏联把世界上第一艘载入宇宙飞船“东方1号”送上太空，载着世界第一位宇航员加加林绕地球飞行了108分钟。1969年7月21日美国的“阿波罗10号”飞船载人登月成功。现在人类已开创航天飞机的新时代。各类通信卫星、资源和气象卫星给人类带来了巨大的科学和经济效益。 所有这些，都是人类科技进步的结晶。科学技术进步对人类社会和经济发展起到巨大的推动作用。 18世纪的工业革命和19世纪的电气革命，技术代替了人的手工操作和体力驱动，实现了生产过程的机械化和电气化。到20世纪中叶，控制技术和电子计算机的发明，标志着现代科学技术已经走向了机器代替人的部分脑力劳动的新阶段。机器人、自动生产线、计算机辅助设计等不但解放了人力，而且使人类的生产和生活迎来新的春天。 然而，当人类陶醉于自己创造的辉煌成就时，家园已经笼罩了阴影。 工业革命以来的200多年，是人类社会大发展的时期。然而，人类在创造辉煌的现代文明的同时，却发现这个世界变得越来越拥挤，生存的环境也越来越恶劣。 地球为人类创造的良好生存环境已经遭到了严重破坏，人类已经自觉或不自觉地干出了自毁家园的蠢事。人类应该管理好自己，家庭是有限的，毁灭家园，就等于毁灭了人类自己。 人类的宝库 矿产资源是土石圈的重要组成部分之一，是人类从事生产建设的物质基础，在人类生态系统中发挥着重要的作用。矿产资源是无生命的物质，大多数矿产资源是固体，而液体、气体矿床也都是埋藏在固体地壳中的。各种各样的矿产资源，为工业化和现代化提供了丰富的原料和强大的动力，推动着社会经济的高速发展。 我国是世界上矿产资源最丰富的国家之一。据调查，世界已查明矿产共150种，在我国已探明储量的有136种。我国在世界上素有“有色金属王国”之称，不仅储量丰富，而且品种齐全，其中钨、锡、锑、稀土金属等探明的储量均居世界第一位；煤矿资源已探明的储量与美、俄相近，远景储量超过美、俄，居世界第一位，煤炭年产量居世界第二位；铁矿资源已探明的储量仅次于俄罗斯、巴西、玻利维亚，居世界第四位；非金属矿产资源也很丰富，如石棉、重晶石、萤石、石墨等储量均居世界前列。 矿产资源在地区上的分布是不均匀的。如南非集中了世界上将近2/3的铬、1/3的锰及1/2的金和铂，还有大量的铀和金刚石。世界上很大一部分石油集中在西亚波斯湾地区，其余部分也是分布在较集中的地区。在世界煤炭储量中，俄罗斯占43.5％，美国占26.4％，我国占10.8％。在我国，煤炭主要集中在山西，天然气主要集中在四川，石油主要集中在东北和华北。 矿体的形成是一种特殊的岩石形成过程，需要成百上千万甚至几亿年的时间，而人们开采和利用的速度却是惊人的。一个矿往往几年或几十年就开完了，极少的矿可以连续开采百年以上。由于矿产资源不像森林资源那样，只要合理采伐，还会继续生长，不断地更新。因此，相对于短暂的人类社会历史阶段而言，矿产资源是不会迅速再生的，也是不可更新的。 矿产资源的不可再生性，决定了矿产资源数量的有限性。英国在 19世纪，铅产量占世界铅总产量的50％，铜产量占世界的45％，铁产量占世界的30％。现在，在英国本土上，这些矿产早已被开完了。 随着人类需要的不断增长和矿产资源开采量的日益增加，目前，某些矿产资源已开始枯竭，可开发的矿种也在减少。尽管科学技术的进步，使人类对矿产资源的勘探和利用日益广泛深入，资源的后备储量也会不断增加，甚至能找到新的资源代替，但是，矿产资源毕竟是有限的。 煤炭是由古植物变化而来，无数死掉的古植物沉积下来，经过缓慢的化学分解，形成固态的、富含碳元素的岩石——煤。 因为需要特别的生成和保护条件，所以只能在特定的地区、确定的地质历史时期才能形成含煤层。距今3.45亿年到2.80亿年的这段时期，是欧洲的成煤时期，故也被称为“石炭纪”。煤炭在生成时尽管需要一些限制条件，然而它并不稀缺罕见。世界煤炭资源丰富，地理分布范围比石油和天然气广得多。据估计，世界煤炭总资源量约为15万亿吨，其中经过地质勘查获得的储量约为5万亿吨。 煤炭的开采，需要预先开凿矿井，挖出大量的岩石，所以生产成本比石油和天然气大得多，运输费用也较高。正因为如此，其资源量虽大，而能经济地开采利用的，现在仅为一部分。5万亿吨中，预计可能经济地采出的储量大约为1万亿吨左右。1990年，世界原煤总产量已达50亿吨以上。若假定今后世界煤产量保持在每年50亿吨，并假定1万亿吨的可采储量均能被采出，则还可以再生产200年之久。而且尚有2/3的煤炭资源未经勘查，未来还有很大的开发潜力，前景是乐观的。若能改进煤炭的开发利用技术，提高其利用效率，降低成本，无疑将更扩大煤炭资源的潜力。 遗憾的是，时至今日，还没有一种先进技术能够去除煤中的硫（或含硫化合物）和氮，致使煤炭成为今天“最脏”的燃料，是大气层的主要污染源之一。 现在世界煤炭产量的大部分都用于火力发电。在工业发达的国家里，80％以上的煤炭用于发电，少量用于冶金、化工、窑炉供及发用等。我国的情况则不同，发电用煤只占耗煤总量的 23％左右，大部分用于窑炉供热及民用。 70年代末，煤炭是宠儿，而今天却成了黑色怪兽。燃烧煤炭不仅增加大气层中二氧化硫的含量，还是酸雨形成和肺病发生的主要原因之一。 石油是当代的主要能源，是现代工业的血液。它是由无数海洋动植物的残骸转化而成的。当今世界上，只有少数地方富含石油，如中东地区、俄罗斯的西伯利亚地区、北美的南部和巴西北部等。 石油是由多种碳氢化合物组合而成的混合体，它比水轻，容易流动，可通过沉积岩构成的孔隙在地壳内部迁移。石油要是没有这种向上运移的趋势 （天然气也是），著名的德雷克（是最早从事石油钻探的美国人）上校就不会轻易地发现它。1859年8月27日，德雷克在宾夕法尼亚的泰特斯维尔，只钻了一个22米深的孔就发现了石油。 开采石油不像人们想象的那样简单，因为石油并不集中在一个袋状构造内，而是浸透在岩层孔隙中，并且岩层孔隙还通过表面力将石油分子吸附在自己的内壁上。使用简单的采油方法最多只能将深部石油采出1/3。为提高采油率，必须采用多种辅助技术，如注水驱油法、注酸开孔法等。20年前，由于当时的技术比较落后，开采时有近60％的石油被留在地下深处，而今天已可以将80％的石油开采出来。 至1991年底，世界石油探明储量约为1358亿吨，其中65％～70％储存在中东地区，15％～20％储存在北美及拉丁美洲，西伯利亚地区储存6％。按1990年产量计算，全球石油储量还可供开采40年左右。由于资源分布的不均衡和各地产量大小不同，中东地区的石油资源仅可供开采100年以上，北美石油资源仅可供再开采9年，欧洲的石油资源还可开采15年。以此预计，2000～2020年之间，许多地区的石油储量将趋于枯竭，全世界的石油供给将越来越依靠中东地区。石油危机已近在咫尺。 法国煤炭资源有限，石油蕴藏贫乏，因而果断而明智地发展核电。自1976年起法国就不再建设火电站，只建核电站。核能已成为法国重要的能源，核能发电量占总发电量的75％以上。 智慧的人类 很久以前，当人类的祖先还不会用灵巧的双手、敏捷的身躯和善于思索的头脑去改造世界时，生物圈早已是一个令人惊异的复杂世界。动植物种类繁多，有鸟的歌声，有花卉的色彩，有果树的芬香，但也有灾难危险和敌对行动。尽管人只是几百万种生命形式中的一种，但由于其具备生物进化的独特性质，人在生物圈中逐步占据主导地位。 原始人很简单，只有很少的基本需要，对这些需要而言，可获取的资源尽管十分充足，但却分散。原始人基本上是食物采集者，完全依赖于自然环境。因此，他们不得不从一个地方迁移到另一个地方寻找食物，满足自我生存的需求。 逐渐地，原始人学会了使用石头、石制工具和火。这使他们从食物采集者上升到狩猎者。石器时代的人和其他动物种类一样必须在严酷的环境规律的约束中生存。 后来，人类学会了种植庄稼，并安稳地在一个地方生活较长时间，而不必从一处迁居另一处。在森林地区，新石器时代的人采用游动农业的方式种植庄稼，他们把森林从地面砍掉、晾干烧掉，然后在空地上播种庄稼。二三年后，土壤肥效被耗尽，收成减少时，这个集体就迁移到邻近地域，开始相同的耕作活动。这种耕作方式被称为刀耕火种。 农业文明的到来，表明人类迈进了对自然的初步改造阶段。人类开始改造周围的生态环境，除去不利于耕作的林木与草地，简化系统多样性，种植单一的作物，通过灌溉等管理，食物有了保障。在较为肥沃的河畔平原，建立了光辉灿烂的古代文明，如两河流域的巴比伦文明就是在这个时期创造的。早期某种程度上对自然的征服，使人类充满信心，继续改进自己的技能。 后来发明了蒸汽机、纺织机、发电机、电动机等，有些被用于农业，加上改进的农业技术提高了农业产量，可以养活更多的人口。于是，成千上万的农民拥向城市。 工业化的发展使人类在全球范围内大规模地“征服”自然，捷报频传。科学和技术的迸步，促使死亡率降低，人的寿命得到提高。人类有些忘乎所以，误将自己置于自然界中至高无上的地位，俨然成为万物的“主宰”、“统治者”。 城市变得越来越拥挤，流行病更加频繁地侵入城市。医疗技术的发展使人们逐渐控制了一些疾病，这又使得人口膨胀。消费者越多，意味着对环境的需求越大。于是，人类从地面到地下，由陆地到海洋，从地球到太空，掀起了一场前所未有的向大自然索取的运动。 有人总结，在旧石器时代，世界人口每翻一番大约需要3万年。到公元年初期，就缩短到1千年左右。19世纪中期，又缩短为150年。到1830年左右，世界人口第一次达到10亿。1930年，仅仅过了100年，人口就达到20亿，相当于历史上几百万年的人口增长数；1960年世界人口达到30亿，增长10亿仅仅用了30年；1974年世界人口达到40亿，仅用了15年，1987年7月11日上午8时35分，世界上第50亿位公民在前南斯拉夫的萨格勒布降生。这一次增长10亿人口只用了13年。 目前，全世界人口已达到56亿。据统计，现在全球每分钟增加150人，每天增加22万人，每年增加近9000万人，每12年左右增加10亿人口。按此速度增长，到2025年，世界人口将增至80亿，到2050年将达到100亿。 人口的增长，加剧了正在全力对付的几乎每一个重要问题。人类正处于进退两难的尴尬境地：发展生产，会造成资源枯竭、环境污染、生存危机；停止生产无疑就等于说人不要存在。目前遇到的所有重要问题，都显示出一种必然性：人口的迅速膨胀造成了人口过剩，人口过剩造成环境超负荷，环境的超负荷又造成生物圈的破坏。现在，人口的增长已经超出人口容量。 人口增长过快所遇到的第一个问题就是食物问题。近 10年来，几乎每个国家的粮食总产量都有所增长。但是在非洲、亚洲和拉丁美洲的许多地方，粮食增产跟不上人口的增长。世界粮农组织的一份调查表明，全世界56亿人中有13亿人处于绝对贫困状态。其中有7亿多人饮食严重不足，主要是妇女、儿童。另外，有几亿人营养不良。在发展中国家，每年有1500～2000万人直接死于营养不良，其中3/4是儿童。目前，世界上每分钟就有28人死于饥饿。其他还有就业和住房问题，以及教育、保健、卫生、交通等的需求的增大。 人口增长过快是贫穷的主要原因。饥饿、失业、无家可归和种族冲突等造成世界一些地区的动荡不安。 历史上，我国就是一个人口大国。到1949年中华人民共和国成立时，人口已达到5.4亿。此后，经过50年代和60年代两次人口增长高峰，人口数量又大辐度增长。70年代初期，人口过多的矛盾开始暴露出来。到1990年7月，我国人口已达11.6亿 （包括香港、台湾），占世界人口的21％左右，现在已超过12亿。 当今世界上，像我国这样能承受如此巨大人口压力的国家是不多见的。为了提高人口的素质，改善生活水平，减轻人口对环境的压力，真正地对下一代实行优生优育，我国从80年代开始提倡“一对夫妇只生一个孩子”，使人口高速增长的形势缓和了下来。 地球，不能只剩下人类！ 如果没有了数不胜数的地球生物；如果人们听不到百鸟齐鸣，看不到百花竞放，人们将会生活在一个怎样的世界里？那时，全是高楼大厦又有何用？ 现在活着的人的行动，将决定物种的未来、物种的生存。地球的寿命以及所能哺育出什么样的生物，已经不单单取决于永恒的物理定律。 在这历史的十字路口，全人类举起劳动的双手，一只手去开采资源，一只手去保护环境；一只手去守护自我，一只手去保护其他物种；为了现在的孩子，也为了还未出世的后代。 生命的演化 早期的地球是一个没有生命的世界，经过漫长的演化，逐渐产生了有助于生命物质诞生的环境，在太阳辐射和其他条件下，经过长期的进化过程，终于缓慢演变出原始生物。 原始海洋中藻类的光合作用，释放出氧气，逐步形成了臭氧层。臭氧层吸收了致命的紫外辐射，从而创造了生物由海洋登上陆地、向更高级生命形式进化的条件。如果地球上空没有出现一层厚厚的大气的话，那么生命或许仍然停留在非常原始的阶段。 7亿年前，海洋里出现了低等植物和低等动物。有些海生植物被冲到岩石上，并在那里生存了下来。迄今发现的最原始的陆上植物——顶囊蕨，约生存在4.5亿年以前。越来越多的植物在高低不平的地面上生长，跟着出现了动物。鱼类逐渐演变成了两栖动物，鳍像腿一样帮助它们爬过被海水冲刷的沼泽地，鱼鳃后来也发展成为肺，能呼吸氧气，青蛙、蛤蟆是他们的后裔。 距今约在3.5亿年以前，生物开始大规模向陆地移居。在整个地球表面上遍布了生有绿叶的新型植物，进行光合作用和呼吸作用。大气中的氧气，有 3/4是由植物的光合作用产生的。接着爬行类动物登场了，恐龙是这个时代横行海陆空的霸主。 7000万年前，地面上又发生了翻天覆地的变化。沼泽干涸，山脉隆起，寒冷干燥的空气横扫大地，多汁的羊齿植物逐渐枯死，不可一世的恐龙适应不了环境的巨变，终于灭绝了。现在只能在博物馆里看到它们的化石。 哺乳类动物继承了这座江山。其中的一支作为人类远祖的灵长类，就是在6000万年前出现的。从这些早期的灵长类，发展出猿、猴，还有人。 人类的起源可推溯到300万年前，当然他们不是现代的人，而是猿人。40万年前，在北京周口店附近，就生活着一群北京猿人。在生存斗争中，他们逐渐学会了根据自己的意图制造并使用简单的工具。 细想一下，只有人类不受自己身体的限制。人没有翅膀，可以飞得比鹰更高；没有鳍，可以在水面航行；没有厚软的柔毛，可以到冰天雪地的南北极探险；没有锐利的牙齿和爪子，可以对付任何凶猛的野兽。人所以这样坚强有力，就因为人能够制造工具，使用工具。此外，人类具有完全直立的姿势，解放了双手，复杂而有音节的语言以及特别发达、善于思维的大脑。人从一般的生物中脱颖而出，跃居生物世界的“主宰”地位。 在人类出现之前，各种动物的生死存亡，都是由自然环境的变化决定的。这就是达尔文在环球航行中发现的自然选择的规律：生物如果能够适应大自然的变化，就能够生存下来，得到发展，否则，就会死亡、灭绝。然而，生物进化是一个十分漫长的进程，由低级到高级，由简单到复杂，循序渐进，永无止境。动物如此，植物也是如此。 人类诞生之后，世界生物的多样性与人类文化共同进化。人类用不断增长的知识和技能去管理和驾驭自然，以满足人类不断变化的需要。人类打猎、捕鱼，采集能够提供食物、燃料的物种；人类淘汰一些与之竞争的或对其产生威胁的物种，驯化植物和动物，砍伐森林，用火改变生存环境……然而人类同时也正在进行一项极为冒险的事情：为了自身的发展，破坏了环境，使许多野生生物遭受灭顶之灾，濒于灭绝。 乱捕滥猎、栖息地被破坏和环境被污染，是野生动物灭绝或濒于灭绝的主要原因。 据国际捕鲸协会报道，全世界每年大约有2.6万头鲸被杀 （平均每小时3头），其中俄罗斯和日本的捕鲸数占总捕鲸数的95％。例如蓝鲸，是自古至今世界上最大的哺乳动物，它在半个世纪前还有30万头之多，今天只剩下了大约2000头；非洲犀牛，是世界上极为珍稀的动物之一，由于犀牛角的价格大幅度上升，甚至比黄金还贵，一个犀牛角可以卖到4500美元，所以偷猎和非法屠杀犀牛的行为加剧，致使黑犀牛的数量已锐减了90％，处于灭绝的边缘。 森林是动物的天然乐园。但是，人类的盲目开垦、乱砍滥伐，使许多原来栖息在那里的野生动物无家可归，逐渐消失，甚至灭绝。我国特产珍贵动物麋鹿，因为长相奇特，民间称它为“四不像”。这种动物，曾在长江南北十分繁盛，后来由于栖息地被开辟为农田，麋鹿就逐渐消失了。直到 1985年，从英国引进麋鹿，才使其重返故乡，现已落户在江苏盐城麋鹿自然保护区。 环境污染也是对动物的一大威胁。美国在1972年禁止使用农药DDT以前，神鹰的数量不断下降，其原因是这种鸟“误食”了被DDT污染的食物后，产下的蛋中有一半以上蛋壳比正常的蛋壳薄，以至很难孵化出幼鸟。大量死亡的海龟也引起了科学家的重视。他们曾解剖一只海龟，发现其胃内有 15个各种各样的塑料袋。塑料袋在海面漂动很像海蛰，海龟可能把它们当作自己爱吃的海蛰吞下去。这一灾祸自然也是人类引起的，例如旅游者和船员把吃剩后的食品和垃圾等装入塑料袋任意抛入大海。 人似乎成了其他动物的“敌人”，但如果野兽都死了，人也会因精神上的巨大孤寂而死去。因为发生在野兽身上的事，同样也会在人类身上发生，世间万物都是互相联系的，人与动物、植物唇齿相依，不可分离。 丰富多彩是生活的调味品，生命需要多样化。生物多样性对人类和生物圈来说，都是一种不可替代的财产。 第一次世界大战前的300年中，唯一有效的医疗疟疾的药物。将要遭到毁灭或焚烧的许多不知名的野生植物中，很可能会有能够治疗尚未被人类征服的疾病的品种。有人认为，有三种植物具有医治艾滋病的潜在能力，一种生长在澳洲雨林，一种在巴拿马，一种在波多黎各。 现在地球上有500万种生物，但仅仅只有170万种的生物被分类注册。如果人类还没有时间去辨认那些尚未研究过的生物，它们就已消然消失，那么经过数百万年发展起来的得之不易的遗传密码也随之消失。这种损失对人类来说是巨大的，无法弥补的。 |
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