自然资源学原理 蔡运龙 第四章__自然资源稀缺的性质2015

第四章自然资源稀缺的性质核心问题－自然资源稀缺供给-----需求自然资源供给－随社会和经济发展而演进自然资源需求动态－指数增长第一节指数增长与资源动态第二节绝对稀缺与相对稀缺第一节指数增长与资源动态自然资源需求与指数增长人的需要与自然资源——马斯洛的需求层次：基本的生理需求安全的需求社会的需要尊重感的需要自我实现的需要生理需要心理需要低高社会发展与资源消耗的指数增长人口增长：J型增长曲线世界人口的变化（百万人）年代世界亚洲欧洲非洲美洲大洋州100万年前0.12530万年前11000前28817349501511650年545332881001321750年728483135951221850年1181759266955921960年30101737591257412171980年44142630683472607281991年53843155794677713272002年6215发达国家1197发展中国家5018世界人口每增长10亿所用时间------------------------------------------------------------------------------人口年代所用时间（亿）（年）--------------------------------------------------101830300多万年20193010030196030401975145019871360199912--------------------------------------------------预计--------------------------------------------------7020131480202815--------------------------------------------------世界人口发展态势杜兰德对历史上世界人口数的估算（百万）发达地区和发展中地区人口自然增长变化（‰）18世纪到20世纪初，人口增长快，增长最快的地区是发达地区。发达地区和发展中地区占世界总人口的百分比二次大战以后，人口迅速增长，而增长最快的地区是经济发展中地区。世界上人口最多的十个国家人口超过1亿的国家12.9610.32.782.281.451.441.311.271.261.0102468101214中国印度美国印度尼西亚俄罗斯巴基斯坦孟加拉国日本尼日利亚墨西哥1990-2050世界人口发展预测区域19902000201020302050亿%亿%亿%亿%亿%非洲6.3312.08.3213.510.6915.216.4318.921.4121.8亚洲31.8660.337.3660.742.6460.651.5659.557.4158.4欧洲7.2213.77.3011.97.2910.47.128.26.786.9小计45.4186.052.9886.160.6286.275.1186.685.687.1拉美4.408.35.248.56.048.67.428.68.398.5北美2.785.33.065.03.324.73.764.33.894.0大洋洲0.220.40.310.40.350.50.420.50.460.4小计7.4014.08.6113.99.7113.811.613.412.7412.9发达地区11.4321.611.8619.312.1317.212.3614.312.0812.3落后地区41.4178.449.7380.758.1982.874.3785.786.2687.7世界52.8510061.5810070.3210086.7110098.33100世界人口增长过程人口增长：J型增长人口增长呈指数曲线指数增长当一个量在一个既定的时间周期中，其百分比增长是一个常量时，这个量就显示出指数增长。人口基数A，增长率r为2％，n年后人口数为:A（1＋r）n总数翻一番的时间35年。对指数增长的事物，数量翻一番时间约为：70/增长率百分数人口增长呈指数曲线说明：（1）人口的数量增长在不受外部化环境干扰的情况下，呈指数扩张；（2）人口增长的内部也孕育着“抑制因子”，最终将达到一个稳定的增长区间。2、社会发展与资源消耗的指数增长人类社会经历了漫长的历史过程，人口数量、资源消耗、环境影响程度都呈指数增长一个全球性研究对近现代人类社会发展过程中的人口数量、GDP增长，对用水、土地垦殖、化肥、纸张、食物交通通讯、海洋捕捞、水产养殖等资源消费，对资源利用后的环境效应如温室气体集聚、地表温度变化、O3耗损、氮通量变化、气候灾害、森林损失、生物多样性减少等做了统计，表明它们都呈指数增长。人均资源消耗人类各文化发展阶段的人均每日能源消耗（单位：kcal）（据MillerJr.,1990,p31）A：原始人；B：采集—狩猎社会；C：早期农业社会；D：后期农业社会；E：早期工业社会；F：现代一般发达国家；G：现代美国。资源消耗的指数增长二:社会发展与资源开发的演进社会发展阶段狩猎－采集社会农业社会工业社会资源开发演进主导能源技术资源利用方式人口数量生活方式与社会组织与自然的关系环境影响各社会发展阶段的自然资源开发利用狩猎—采集社会农业社会工业社会小群居迁徙早期环境影响小改良武器和工具环境影响稍大后期野生动植物的驯化农业的发展资源环境问题开始凸现资源需求增加生态环境日渐恶化早期不可更新资源依赖增强发达自然资源概念的演变•人口不断增加，生活水平提高，对自然资源需求不断增加；另一方面，人类关于自然资源的概念不断发展，对自然资源的开发利用也不断前进•石器时代(铜);青铜器时代(铁);狩猎-采集时代(土地,流水);生物工程技术兴起之前(生物基因)•风景,历史文化遗产,民俗风情,洪水•贝壳,染料植物自然资源概念的演变社会阶段文化时期人类技术水平新增的自然资源种类旧石器时代粗制石器、钻木取火燧石、树木、鱼、兽、果狩猎-采集社会新石器时代精制石器、刀耕火种栽培植物、驯化动物青铜器时代青铜斧、犁、冶铜技术、轮轴机械、灌溉技术、木结构建筑铜、锡矿石、耕地、木材、水流铁器时代铁斧、犁、刀、冶铁技术、齿轮传动机械、石结构建筑、水磨铁、铅、金、银、汞、石料、水力中世纪风车、航海风能、海洋水产农业社会文艺复兴期爆破技术硝石(炸药与肥料)产业革命期蒸汽机煤的大量使用殖民时期火车、轮船、电力、炼钢、汽车、内燃机石油二十世纪初期飞机、化肥铝、磷、钾二十世纪中期人造纤维、原子技术稀有元素、放射性元素；石油和煤不仅作为能源，也作为原料工业社会50年代后空间技术、电子技术、生物技术等新技术更多的稀有金属、半导体元素、遗传基因未来的挑战A-技术是双刃剑，每种技术都有副作用，技术进步虽然跟得上人类需求增长的步伐，但社会变革速度滞后；分配不公、文化冲突等不是技术能解决的B-对于环境污染，今后需要更多地注意对人类健康有潜在危害的几千种微量化学剂；今后将面临更复杂、更隐蔽、更广泛、影响更持久的资源环境问题。全球大气问题涉及限制使用某些资源和开发替代能源，需要国际合作C-为了能持续利用不可更新资源，需要加强矿物资源的循环利用，节约能源，加速开发利用恒定的和可更新的能源；人类必须改变生活方式和消费习惯D-野生动物保护应更加重视大型自然保护区。尽最大努力恢复已经退化的森林草原土地E-对人口控制、环境治理、资源保护做综合研究、综合治理F-变革思想方式，把“与自然对抗、从自然中夺取”的态度，转变为“与自然协调，利用自然的同时保护自然”的态度未来的挑战第二节绝对稀缺与相对稀缺当全球尺度上自然资源的总需求超过总供给时所造成的稀缺称绝对稀缺在自然资源的总供给尚能满足总需求，但由于分布不均而造成的区域性稀缺称为相对稀缺全球性资源稀缺的性质不可更新资源很多关于世界矿产资源即将枯竭的预言，虽然在理论上不无根据，但至少在最近的将来还是一种“狼来了”式的警告新发现和技术、经济进步使多数矿产的探明储量增加速度一直超过（或至少持平于）消费量增加速度几种矿产的累计产量和已知增加的储量，1950～1974（t）矿种1950年储量1974年储量1950～1974年累计产量1950～1974年增加储量①石棉铝矾土铬钴铜金铁铅锰汞镍磷铂钾银硫锡钨锌3.09×1071.9×1091.0×1087.9×1051.0×1083.1×1041.9×1094.0×1075.0×1081.3×1051.4×1072.6×1097.8×1025.0×1091.6×1054.0×1086.0×1062.4×1067.0×1078.7×1071.6×10101.7×1092.4×1063.9×1084.0×1048.8×10101.5×1081.9×1091.8×1054.4×1071.3×10101.9×1048.1×10101.9×1052.0×1091.0×1071.6×1061.2×1086.2×1078.5×1089.6×1074.4×1051.1×1082.9×1047.3×1096.3×1071.6×1091.9×1059.4×1061.3×1091.7×1033.0×1082.0×1056.1×1084.6×1067.6×1059.7×1071.1×1081.5×10101.7×1092.2×1064.0×1083.7×1047.6×10101.7×1081.6×1092.5×1053.9×1071.2×10102.0×1047.6×10102.3×1052.2×1098.6×1064.3×1041.5×108石油储量寿命的鉴识过程（1950～1988）年份A基于公布储量（各年）的储量寿命B基于评估储量（各年）的储量寿命（1978年计算）C基于评估储量并假设年使用量增加的储量寿命消费年增长率（％）195019511952195319541955195619571958195919601961196219631964196519661967196819691970198824.723.825.927.831.333.537.640.441.641.038.938.035.334.733.032.032.031.730.634.032.422.39591908484757573757266646358555351534646454019.217.618.920.322.723.425.627.730.228.727.628.125.525.023.323.223.323.020.723.822.438.75.416.506.746.766.977.778.288.136.957.717.386.557.087.087.516.946.886.988.379.757.060.40资料来源：转引自Rees,1990中国主要矿产累计探明储量增长情况矿产名称计量单位截止1978年底累计探明储量（A）截止1994年底累计探明储量1978~1994年新增探明储量（B）B：A煤108t7464.8010310.002845.200.28石油108t68.14170.00101.861.49天然气108m32300.0012128.509828.504.27铁矿石，108t413.40517.00103.600.25锰矿石，104t2674065238.8038498.801.44铬矿石，104t909.101320.50411.400.45钛TiO2，104t33398.0059661.6026263.600.79铜金属，104t5414.407176.201761.800.33铅金属，104t3244.304199.20954.900.29锌金属，104t5162.4010742.305579.901.08铝土矿矿石，108t10.1023.37013.271.31镍金属，104t792.60867.7075.100.09钨WO3，104t391.40637.50246.100.63锡金属，104t240.3033