自然资源学原理 蔡运龙 第一章：自然资源的性质2015

第一章自然资源的性质第一节：自然资源的概念和类型第二节：自然资源可得性的度量第三节：自然资源基本属性和本质特征第一节：自然资源的概念和类型一、自然资源的概念：人类的衣食住行离不开资源；人类的一切生产活动也离不开资源。一句话，资源(主要是指自然资源)是人类社会得以维持的物质基础。从字面上看，所谓资源的“资”就是“可以提供的”，“可以利用的”、“有使用价值的”东西，包括一切生产资料和生活资料。“源”是指“来源”。不过这种说法过于简单概括，尽管它的词义上说得通，但不能涵盖和阐明自然资源的科学概念自然资源的定义“无论是整个环境还是其某些部分，只有它们能(或被认为能)满足人类的需要时,才是自然资源－－金梅曼《世界资源与产业》（1993）“资源即资财的来源。一般天然存在的自然物(不包括人类加工制造的原材料)，如土地资源、矿藏资源、水利资源、生物资源、海洋资源等，是生产的原料来源和布局场所。随着社会生产力的提高和科学技术的发展，人类开发利用自然资源的广度和深度也在不断增加”——《辞海》“人在其自然环境中发现的各种成分，如矿物、植物、动物、地形、水、空气、土壤和化石等，只要能以任何方式为人类提供效益的，都属于自然资源”。－－1970联合国出版的文献“所谓自然资源，是指在一定时间、地点条件下，能够产生经济价值的、以提高当前和未来福利的自然环境因素的总称”。－－1972年联合国环境规划署（UNEP）自然资源定义是：“人类可以利用的自然生成物，以及形成这些成分的源泉的环境功能。前者如土地、水、大气、岩石、矿物、生物及其群集的森林、草场、矿藏、陆地、海洋等；后者如太阳能、环境的地球物理机能(气象、海洋现象、水文地理现象)，环境的生态学机能(植物的光合作用、生物的食物链、微生物的腐蚀分解作用等)，地球化学循环机能(地热现象、化石燃料、非金属矿物的生成作用等”－－大英百科全书“自然资源，是指存在于自然界中，在现有生产力发展水平和研究水平下，为满足人类的生产和生活需要而被利用的自然物质和能量”。－－我国学者的定义一“自然资源是人类能够从自然界获取以满足其需要与欲望的任何天然生成物及作用于其上的人类活动结果。自然资源是人类社会取自自然界的初始投入。－－蔡云龙1、自然资源概念—含义具体含义：(1)自然资源是自然过程所产生的天然生成物.(资本、人力资源)(2)资源是人为界定的。自然物成为自然资源的两个前提：人类的需要和人类的开发利用能力（中性材料，不能成为“初始投入”）。(3)自然资源的范畴随着人类社会和科学技术的发展而不断变化。(4)自然物是否被看作自然资源，常常取决于信仰、宗教、风俗习惯等文化因素，环境伦理。如：“食物资源”与“宗教文化”。经济地位:如:湿地,(生态学家,鸟类保护主义者;农民;失业的城市居民)(5)自然资源与自然环境是两个不同的概念，但具体对象和范围又往往是同一客体.自然资源是自然环境透过人类社会这个棱镜的反映(6)自然资源不仅是一个自然科学概念，也是一个人文科学概念，还涉及到经济学、文化人类学、伦理学。”资源是文化的函数”(文化景观论开山大师卡尔.苏尔(Sauer),1963)【自然资源】是人类能够从自然界获取以满足其需要的任何天然物及作用于其上的人类活动结果，自然资源是人类社会取自自然界的初始投入。第一节：自然资源的概念和类型二、自然资源的类型：1、几个重要的概念：不可更新资源可更新资源恒定资源临界性资源2、自然资源“可更新性”的相对性：3、分类的多样性•不可更新资源：地壳中有固定储量的可得资源，由于它们不能在人类历史尺度上由自然过程再生(如矿产资源，铜、石油，土壤资源)。•可更新资源：在正常情况下可通过自然过程再生的资源。如:生物、水资源、气候资源、土地资源，土壤资源。•恒定性资源：按人类的时间尺度来看是无穷无尽，也不会因人类利用而耗竭的资源。如：太阳能、地热；•临界性资源：可能被掠夺到耗竭程度的可更新资源。1、几个重要的自然资源类型概念：•更新速率—时间尺度大小：地质历史尺度，人类历史尺度。•土壤资源;矿产资源;生物资源;土地资源;水资源;太阳能,风能,潮汐能2、自然资源“可更新”的相对性：理论上可恢复可循环使用的临界性使用后就消耗掉的恒定性所有元素矿物金属矿物鱼类森林动物土壤蓄水层中的水石油天然气煤太阳能潮汐能风能波浪水能大气不可更新资源可更新资源一旦超过再生能力，临界性资源就变成不可更新资源可更新资源使用到灭绝的程度“可更新”与“不可更新”资源的相对性由图可知，不可更新资源和可更新资源间的划分界线，更多地取决于人类认识和开发程度而不是自然现实有关自然资源,目前尙无统一分类系统，分类系统之间有交叉。如：从地球圈层的分布；从用途；从经济学等方面分类。有学者主张:流动性或者收入性来代替可更新性，用储藏性或资本性来代替不可更新性;不可更新资源(资本性或储存性资源)(如化石属矿物燃料);可更新资源(收人性或流动性资源)还有其他自然资源(如风景、空间等)如：哈哥特分类系统（图1-1）还有以固有属性分类法（图1-2）。3、分类多样性（1）哈格特分类系统（2）自然资源固有属性分类法自然资源的进一步分类就涉及气候分类、生物分类、土地分类、矿产分类等问题了。其中生物分类在方法和理论上最为成熟。(3)矿物资源的用途分类：第二节：自然资源的可得性度量自然资源可为人类利用的数量？开发利用极限？可更新资源的估算相对容易，已有了较为成熟的方法和技术手段。如：太阳辐射、水量平衡、土地等。不可更新资源的度量，由于它们存在的随机性，由于对整个地球物理，化学过程的认识还不够完善，由于深部探测技术还有待发展，更由于此类资源在分布规律方面远比流动性资源复杂，因而对它们的度量还不能满足需要。1、资源基础：【资源基础】指矿产资源潜在的最大数量。资源基础是理论上的最终极限，不能实际用来预测未来资源的可得性。估算方法（矿物）：资源基础＝元素丰度×地壳的总质量未来自然资源的可得性估算：采用“探明储量”、“条件储量”、“假设储量（远景储量）”、“理论资源”等概念。一、不可更新资源度量2、探明储量【探明储量】指已经查明，并认为在当前的需求、价格和技术条件下具有经济开采价值的矿产资源藏量。实际上，一定区域内的探明储量还是不确定的（利润、技术、政策）。【保有储量】*探明储量扣除已开采部分和地下损失量后的实有储量。更适于反映国家矿产资源的现状.探明储量的影响因素利润要求，勘探政策。技术、知识和工艺的可得性；需求水平：人口数量、收入水平、消费习惯、政府政策；开采成本：取决于矿藏开采的自然条件和区位，但更取决于所有生产要素(土地、劳动、投资、基础设施)的费用和政府的税收政策。此外还应包括由于政策、自然灾害等原因带来的风险；资源产品的价格：这主要取决于需求与供给的消长关系，但也受生产者价格政策和政府干预的影响；替代品的可得性与价格：包括某些资源循环利用的费用.3、条件储量【条件储量】与探明储量一样，也是以查明的藏量，但受但前价格水平、采掘和生产技术限制，开采是不经济的。经济储量和不经济储量之间的关系是复杂的，很大程度上受制于政治和市场力量。技术革新对于经济可行性的变化起着关键作用。探明储量与条件储量之间的分界：在不同时期和不同地方都不一样。（不同品味铜矿）4、远景资源【远景资源】指目前仅作了少量勘察和试探性开发的地区，资源藏量尚未查明，但可望将来有大的发现。远景资源估计常用方法：是根据过去生产的增长率和探明储量的增长率外推，或根据过去每钻进单位深度的发现率外推。外推必须假设：过去发现率和生产率将仍起作用。【特尔菲法】专家来预测法，取他们估计范围的平均值。5、理论资源【理论资源】指那些被认为具有充分有利的地质条件，但迄今尚未勘察或极少勘察的地区可能会发现的矿藏。理论资源的估计方法：是根据已勘察地区过去的发现模式外推。这种方法假设尚未勘察的地区将会像那些条件类似的已开发地区一样，具有资源潜力并将带来利润收益。很多专家指出，这种可能性极小。因为已经被开采的都是规模较大、地质条件较有利、通达性也较好的构造；当开发推进到自然条件和社会经济条件都较差的地区时，是不大可能实现预期的资源潜力和利润收益的。6、最终可采资源【最终可采资源】：探明储量、条件储量、远景资源和理论资源的总和的统称（看课本图1.5）。估算差异很大：由于复杂性以及技术、市场、政策等因素的不确定性。最终可采资源二、可更新资源可得性的度量从人类福利角度，估计未来可更新资源在一定时期内可生产有用产品、服务能力、潜力为基础，衍生出多种概念。1、最大资源潜力2、持续能力3、吸收能力4、承载能力1、最大资源潜力【最大资源潜力】指在其他条件很理想的情况下，流动性自然资源能够提供有用产品或服务的最大理论潜力。各种流动性能源的估算：太阳能、潮汐能、风能最大自然能量潜力目前获取量1千万倍，前景美妙。生物、土地、海洋资源的总潜力目前人均的100倍。对于人类可更新资源开发规划来说，这种估算并没有实际意义。另一种估算可更新资源潜力的方法:根据发达地区已实现的生产能力来推算不发达地区和未开发地区的生产潜力。这种方法尤其在估算土地的农业生产潜力时用得更多.2、持续能力可更新资源自然潜力的利用必须考虑时间上的公平分配，即应留给后代同等的资源利用机会。把这种考虑结合进可更新资源潜力的估算中，就要采用持续能力或持续产量的概念。【持续能力】是可更新资源实际上能长期提供有用产品或服务的最大能力，即，不损害其充分更新的利用能力。如：渔业资源渔业资源维持持续产量是要付出代价的。因为它意味着须抑制当前的消费。所放弃的这一部分消费可看作是对未来的一种投资。为后代在资源上得到了平等的机会和权利。但是这种“本来可以得到的机会和权利”很可能在其他方面又失去了。如：在撒哈拉，如果把水资源的利用控制在持续能力水平上，就不可避免地导致该地区经济发展的衰退。关于可更新资源利用的程度观点从费用—收益的角度：在某些情况下把某种可更新资源利用到耗竭程度是可以接受的。人类道义——保护其他生命的生存权利：上述思想是受诅咒的。生态学角度：长远来看，遗传基因和物种多样性的损失，对于人类的支持系统是的威胁。2、吸收能力人类利用自然资源的结果之一是产生各种废物，这些废物要排放环境媒介（资源），即大气、水、土地等。这就需要另一个衡量资源潜力的概念。【吸收能力】或【同化能力】：环境媒介吸收废物而又不导致环境退化的能力。任何环境媒介的吸收能力都不是一成不变的，它不仅随气候等环境因素的变化而发生天然变化，也可以被人类改变。例如：一条河流降解污水、废水的能力，可以因为增加了其流量或含氧量而提高；相反，河流的吸收能力将会降低。把废物排放量控制在吸收能力限度内，这应该是一个普遍原则。但社会必然要付出经济代价：取决于价值判断，如何权衡生态效益、社会效益与经济效益的问题。3、承载能力【承载能力】一定范围内的生境(或土地)可持续供养的最大种群(或人口)数量。(源于畜牧业，当前应用最为广泛.)承载力特征：1）不可能建立简单、唯一、绝对的承载能力值；2）计算值取决于管理目标、资源利用途径，生活标准；3）科技水平与投入。区别以下几种不同承载力的概念：【生存承载能力】：【最适承载能力】：【容限承载能力】：【生存承载能力】有足够的食物保证生存，但不能保证所有个体的茁壮成长，以及保证种群的最优增长，而且当周围环境稍有变动就可能造成灾难性的后果。【最适承载能力】即有充分的营养保证绝大多数个体茁壮成长。显然，最适承载能力总是小于生存承载能力的。【容限承载能力】它在很大程度上是基于密度方面的考虑，在容限能力水平上，地域限制迫使种群中的多余个体外迁，或对某些基本需要(如食物和繁殖机会)实行限制。这些概念也可应用于人口承载力，贫穷国家处于生存承载水平和容限承载水平上，而北美、西欧国家可以认为具有最适承载能力。第三节：自然资源的基本属性和本质特征一、自然资源的基本属性二、自然资源的本质特征一、自然资源的基本属性1、稀缺性：人类社会与自然资源关系的核心问