地球与人类的关系

人类与地球表层环境的关系
地球表层是人类社会发展的场所，尽管随着科学技术的发展，人类的活动范围已远远超出海陆表面，达到地球高空，甚至宇宙空间，但地球表层依然是人类活动的基本环境。

地球表层系统包括非生物，生物，人类。

地球表层系统的组成包括：
四大圈层、三大界（有机界，无机界，人文界）、固气液物质。

人类与地球表层环境的关系：
一、地球表层系统对人类的作用和影响：
1、地球表层系统的演化与人类的诞生
2、地球表层系统的区域分异与三大人种的形成
3、地球表层系统对人口分布的影响
4、地球表层系统与自然灾害
5、地球表层系统对社会发展的影响
6、地球表层元素的组成与人类健康
二、人类对地球表层系统的影响
1、人类对生物圈的影响
2、人类对地貌的影响
3、人类对土壤的影响
4、人类对大气圈层和气候的影响
5、人类对水圈的影响
三、人类与环境的协调发展
人类产生于地球表层，在地球表层环境中发展、演化。

可以说，在长期的发展、演化过程中，人类与地球表层环境之间，已经建立了一种密不可分的关系。

并且随着人类改造自然的能力的提高，人类不再是被动地适应环境，而是在不断地改变着地球表层环境。

人类与地球表层环境的关系，由人类诞生早期的环境对人类的单向影响为主，变为现在的人类与环境相互作用、相互影响的格局。

一、地球表层环境对人类的作用与影响
（一）地球表层环境的演化与人类的诞生
到目前为止，科学家只发现地球上存在着人类。

人类在地球表层环境中产生，人类是地球表层环境发展、演化、分异的产物。

研究发现，人类是由森林古猿的一支演化而来的。

第三纪晚期是古猿的繁盛时期。

由于环境的变化，森林面积缩小，草原范围扩大。

一部分森林古猿仍然留在森林中生活，它们逐渐演化成今天的猩猩、大猩猩等。

另外一部分古猿不得不在草原上生活。

草原环境的生活，促使它们直立行走和利用前肢抓取食物。

从而引起身体器官功能的改变，尤其是大脑的发育。

当草原上生活的古猿不仅学会了使用工具，而且学会了制造工具时，也就完成了由古猿向人类的转化，人类也就诞生了。

可以看出，在古猿向人类发展、转化的过程中，地球表层环境的变化与分异发挥了重要的作用。

（二）地球表层环境的区域分异与三大人种的形成
一般来说，可以把人类分为三个种族，即三大人种。

它们是尼格罗人种、欧罗巴人种和蒙古人种。

也就是通常所说的黑种人、白种人和黄种人。

这三大人种的形成，与地球表层环境的区域分异是分不开的。

尼格罗人种形成于热带的草原旷野上，那里太阳辐射强烈，而色素较深的黑皮肤和浓密的
卷发能对身体与头部起保护作用，宽阔的口裂与外粘膜发达的厚唇，以及宽大的鼻腔也有助于冷却吸入的空气。

欧罗巴人种，主要形成于欧洲的中部与北部。

那里的气候寒冷，云量多而日照弱，因此人体的肤色、发色和眼睛的颜色都较为浅淡。

人的鼻子高耸，鼻道狭长，使鼻腔粘膜面积增大，从而使寒冷空气被吸入肺部时可以变得温暖些。

蒙古人种形成的环境没有非洲的炎热和欧洲的寒冷，故形成较为适中的人体特征。

即使是同一人种，由于各个地区环境的差异，不同地区的人体特征、性格也存在一定的差异。

例如，有的地区人的身高普遍较高，有的地区却普遍较矮；有的地区人的肤色深一些，有的地区则浅一些；有的地区人的体形魁梧一些，而有的地区却小巧一些；如此等等。

（三）地球表层环境对人口分布的影响
人类生活在地球表层，必然受到地球表层环境的影响。

从人口的分布看，目前约占地球表面71%的海洋几乎无人居住。

即使陆地上，也有35%-40%的地区基本上无人居住。

全球人口的1/3集中在1/7的土地上。

据1981年的资料，世界平均人口密度为每平方千米
32."6人（土地面积不包括极地永冻冰盖与冰川）。

其中以亚洲、欧洲的人口为最多，占世界人口3/4以上，人口密度最大。

世界上人口最密集的地区是南亚、东南亚和东亚，次为西欧、中欧和南欧，再次为北美大西洋沿岸和五大湖地区。

人烟稀少的地区是北美洲和亚洲的近极地和高寒地带，以及撒哈拉、中亚和澳大利亚的荒漠地带。

此外，热带的亚马逊流域、刚果河（扎伊尔河）流域，因开发难度大，人口密度也很小。

中国的人口分布也很不均匀：
东部地区，尤其是沿海地区人口密度大，而西部地区，尤其是干旱和高寒地区密度小（图3-4）。

黄河与长江中下游平原地区人口密度大，而上游山区密度小。

图3-4我国人口密度（人/km）的东西差异
（1991）（刘南威《综合自然地理学》）尽管人口的分布受到社会、经济等因素的作用与影响，但地球表层环境对于人口分布的影响也不可忽视。

在古代社会，生产力水平还很低下，人类的生活受到自然环境的极大制约。

在气候适宜、水源充足、地势平坦、土地肥沃的地方，人类便于取得生活所需的条件，因而容易成为人类定居、生活、繁衍的好地方，人口密度也就大一些。

进入近代工业社会以后，尽管生产力得到很大的提高，但人类的生产、生活还在很大程度上依赖于自然环境与资源。

人口的分布受到地表环境的影响也是不言而喻的。

尽管人类发展到今天，已经开始向知识经济社会迈进。

知识经济社会，人类对于自然资源的依赖不再像以前那么强，但人类的生产与生活不可能完全摆脱地球表层环境的影响。

（四）地球表层元素组成与人体健康
从人体血液的元素组成看，60多种化学元素的含量与地壳元素的含量有着明显的相关关系（图3-5）。

图3-5人体血液和地壳中元素含量的相关性（据汉密尔顿）这是人类长期生活在地球表层，通过新陈代谢与地球表层环境不断进行物质交换的结果。

保持这种不间断的交换和平衡，对维持人类的健康与生存发展是必不可少的。

化学元素在地球表层的分布是不均匀的。

这种不均匀超出一定限度，会导致环境与生命之间元素交换平衡状态的破坏，影响人类的健康与生存。

地方病的发生，就是与一些地方某些元素过剩或者缺乏造成的。

例如，缺乏碘，会出现甲状腺肿大；氟过剩，会导致氟骨病；尽管克山病和大骨节病的病因还不完全清楚，但研究发现，与硒缺乏有关。

这也从另一角度说明，地球表层环境对人类的影响。

（五）自然灾害对人类的影响
地球表层环境时刻都在发生着变化。

有些变化给人类带来了巨大的损失，称之为自然灾害。

大家比较熟悉的自然灾害包括火山、地震、台风、海啸、洪涝、干旱、滑坡、泥石流、沙尘暴等等。

这些自然灾害干扰了人类的生活与生产过程，甚至给人类的生命财产带来了威胁。

据不完全统计，1971～1985年之间，世界上发生的重大自然灾害事件多达2，305起，死亡人数150万左右，物
质损失折合达6，350亿美元。

也许大家知道，发生在中生代与新生代界面附近的小行星撞击地球的事件，导致了恐龙等生物的大绝灭。

如果再来一次类似的小行星撞击地球事件，人类是否面临绝灭的危险呢！
（六）地球表层环境对社会发展的影响
社会的发展，在一定程度上也受到地球表层环境的影响。

人类早期的社会大分工便是以自然为基础的。

在那些水草丰足的地方适宜放牧，便逐渐出现了专门从事畜牧业的部落；而在那些土地肥沃宜于垦殖的地方，逐步出现了从事农业的部落。

这就是第一次社会大分工。

社会的分工促进了生产力的发展。

构成这种社会劳动分工的自然基础，正是地球表层环境的地域差异性。

地球表层环境的差异与自然资源分布的不平衡，造成了生产条件的不同。

从而对人类社会的发展产生了或多或少、有利不利的影响。

一般来说，优越的自然环境有助于加快社会发展的进程，恶劣的自然环境则阻碍社会的发展。

亚非的一些大河流域，气候温和、土地肥沃、水源充足，有利于人类定居与耕作，甚至在较低的生产力水平也可能出现剩余产品。

历史上这样的大河流域往往形成古代文明的中心：
在北非有尼罗河流域的埃及，在西亚有两河流域的巴比伦，在南亚有印度河流域的印度，在东亚有黄河、长江流域的中国。

它们早在公元前三千多年至两千多年前就脱离了原始社会，建立起奴隶制国家。

社会发展到今天，已经进入了资本主义社会或社会主义社会。

然而，令人惊讶的是在文明世界的今天，仍然残留着许多原始社会的部落。

在南美的亚马逊雨林中，在非洲的丛林中，在太平洋的一些岛屿上，都居住着至今仍处在石器时代的原始人群。

由上所知，当代的原始居民大都分布在热带区域的孤立环境中。

高山、密林、海洋等自然屏障限制了他们与外部的沟通，又由于当地的自然条件能够满足其原始生活所需，抑制了这些原始部落发展生产的要求。

社会的发展被自然因素延缓了。

二、人类对地球表层环境的作用与影响
随着社会的进步、科技生产力的提高，人类对地球表层环境的作用与影响越来越大。

这可从以下几个方面来说明（图3-6）。

图3-6人类活动对地表环境的主要影响（王建，2000）
（一）改变地表环境的结构
人类的活动，改变了地表环境的结构。

比如，毁林垦种使森林变为农田，城市的建造使森林、草地或者农田变为混凝土为主的地面，过度放牧或开垦使草原变为荒漠，水库的建设使旱地变为水面，干旱区节水灌溉技术使戈壁、荒漠变为良田，如此等等。

总而言之，人类已经和正在改变地表环境的结构。

（二）改变地表环境演化的方向
如果没有人类活动的影响，地表环境将按照自身演化的规律进行演化。

人类活动的影响已经达到可以改变地表环境演化方向的程度。

比如说，科学家研究认为，第四纪中冰期/间冰期旋回持续的时间大致上为10万年，其中间冰期持续时间只有1万年。

冰后期作为一个现代间冰期，已经经历了大约1万年的时间。

也就是说现代间冰期即将结束，新的冰期即将开始，今后世界气候将向寒冷方向发展。

然而由于人类活动的影响，大气中的CO3
等温室气体大幅度增加，从而将导致世界气候的变暖。

有人预测，由于温室效应，未来气候不是变冷，而是变暖。

（三）改变了地表环境变化的速率
由于人类活动的影响，地表环境变化的速率也会发生改变。

有人估算过，在土壤侵蚀过程中，由于人类的影响，全球平均每年每平方千米的土地上，损失掉的土壤为1，500～85，000mm3。

而天然侵蚀的背景值却只有12～1,500立方米，前者是后者的125～170倍。

也就是说，由于人类活动的影响，使土壤侵蚀的过程加快了一百多倍。

另据美国的资料，在13个州约5万个测点上所得到的数据表明，原来植被覆盖的土壤每年每公顷损失
0."85t，而一旦被人开垦后，土壤损失的数字一下子上升到
83."55吨，提高了
98."3倍。

这些事例表明，人类已经和正在改变地表环境变化的速率。

（四）改变了地表环境的物质循环
人类改变地表环境的物质循环表现在多个方面。

一个典型的例子就是对水的控制。

人类建造水库，改变了水流下泄的速度与时间；建造排灌工程，可以把低处的水调到高处；跨流域调水，更是改变了两个流域水分的循环。

例如，即将实施的南水北调工程，将把长江流域的水调到黄河流域。

不仅会使长江入海流量减少，而且会增加黄河流域的水量。

从而使两个流域的水分循环发生变化。

再如，人类燃烧化石燃料，使大气中m3
的含量大幅度增加；人类利用氟里昂作为制冷剂，泄露到大气中，破坏了臭氧层；化肥的使用改变了地表环境中氮、磷、钾等元素的自然循环过程，导致了湖泊的富营养化；灌溉和水库的建设，增加了局部地区地面的水蒸发，从而使降水也增加。

（五）改变了地表环境的能量平衡
人类改变了地面的结构，从而也就改变了地面的反射率，使地面接收到太阳辐射量增加或者减少，也就改变了地表环境的能量平衡。

沙漠化使地面反射率增加，后果是使地面接收到的太阳辐射减少，使地面温度降低；城市热岛效应使城市中心温度比周围地区温度高；由于水的热容量比较大，水库对热量的调节比较明显，从而使水库及其周围的气温日较差与年较差都较小。

温室效应也是人类改变地表环境能量平衡的绝好的实例：
化石燃料燃烧使得大气CO2浓度升高，引起地面长波辐射减少，导致地面温度升高。

（六）对资源的消耗与破坏
人类在不断地开发利用自然资源。

有些资源是可再生的，有些资源则是不可再生的。

由于长期的开发利用，一些资源面临枯竭的危险。

与此同时，一些资源受到了严重的破坏。

由于人类不合理的垦殖，土壤侵蚀速率增大了许多倍；由于过度开垦与过度放牧，沙漠化的速度加快；另外全世界每年有3，000 km2的耕地因城市建设被占用。

加上人口的急剧增加，人均耕地面积越来越少。

由于水资源分布在时间与空间上的不均匀性，也由于人类对水资源的不合理利用以及对水资源的污染，人类正面临着水危机。

目前世界上有43个国家和地区缺水，约20亿人用水紧张，10亿人得不到良好的饮用水。

我国北方尤其是华北与西北地区，正面临着缺水的问题。

不得不“引滦济津”、“引黄济青”、“引青（青龙河）济秦（秦皇岛）”、“引大（大通河）入秦（秦王川）”。

矿产资源是不可再生资源，并且矿产资源的储量是有限的。

据估计，按照现在的发展速度，世界石油只能再用100～150年，煤可以再用150～250年，金属矿藏也将在不久的将来全部用完。

由于人类活动的影响，森林面积迅速减小，生物灭绝的速度比自然灭绝速度加快了50～100倍。

资源的枯竭与破坏，为今后人类的生产、生活带来许多不便，为今后社会的发展带来困难。

三、人类与环境的协调发展
人类是地球表层环境发展到一定阶段的产物，人类生活在地球表面，在地球表面发展演化。

如果人类破坏了地球表层环境，也就破坏和动摇了其生存与发展的基础。

人类只有合理地、高效地、有限度地利用自然资源，自觉地、有效地保护自然环境，协调与改善与地球表层环境的关系，才能保证人类社会持续地、健康地发展。

要做到这一点，必须从以下几方面入手。

（一）摆正人类自身的位置
人类是地球表层环境发展到一定阶段的产物。

人类确实具有了改变和改造地球表层自然环境的能力。

但是，如果人类毫不考虑地球表层环境发展、演变的客观规律，盲目地干扰与破坏经过长期演化发展而形成的地球表层环境，那么将会破坏和动摇人类生存与发展的基础，人类的发展将受到极大的威胁。

所以人类应该摆正自身的位置：
（1）人类是地球表层环境的产物，是地球表层系统的组成部分；
（2）地球表层环境是人类赖以生存的物质基础，没有了地球表层环境，人类也就失去了存在的基础；
（3）现在的人类，不再是以前的人类，人类能够改变并且已经在很大程度上改变了地球表层环境。

有些改变对人类是有利的，有些改变对人类是不利的；有些改变，短期内对人类是有利的，但从长期看对人类是不利的。

人类应该时刻检查自己的行为，对地球表层环境的改变应该控制在地球表层环境可以承受的范围之内。

（二）建立和提高可持续发展的意识
人类需要持续地发展下去。

可持续发展，已经成为当前世界发展的目标。

所谓可持续发展，就是“既满足当代人的需要，又不损害后代人满足需要的能力的发展”（布伦特兰，1987）。

换句话说，“所谓可持续发展，就是既要考虑当前发展的需要，又要考虑未来发展的需要，不要以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的利益”（江泽民，1996）。

要实现可持续发展的目标，首先要使人类建立与提高可持续发展的意识。

提倡清洁生产、高效资源利用、有节制的消费，控制人口，消除贫困，保持生态平衡，利用绿色能源，发展绿色科技，依法保证可持续发展目标的实现。

（三）自然地理学与可持续发展
“资源、环境、人口与可持续发展”，是《中国二十一世纪议程》的主题与核心内容，也是地理学研究的核心内容，地理学应该并且可以在可持续发展研究中，以及在《中国二十一世纪议程》的实施过程中发挥出重要的作用。

自然地理学，既然是研究人类赖以生存的地球表层自然环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律，从而对其进行评估、预测、规划、管理、优化、调控的学科，自然地理学也应该为人类社会的可持续发展做出其他学科不可替代的贡献。

目前来看，自然地理学主要应该在以下几个方面有所作为：
（1）弄清自然资源的区域分异特征、形成与变化规律，为资源的可持续利用提供依据；
（2）弄清自然环境的组成、结构、区域分异特征、形成与变化规律，并对其进行评估、预测与规划，从而为环境的管理、优化、调控，为协调人类与环境的关系，提供科学依据与决策参考；
（3）弄清地球表层自然灾害的区域分异特征、形成与变化规律，为灾害预测、减灾防灾提供科学依据。