生态位与人口生态标准_生态位论文

生态位与人口生态标准_生态位论文

人口的生态位与生态规范,本文主要内容关键词为:生态论文,人口论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

内容摘要 分析人口的生态位,是研究人口生态学的核心问题。人口作为有生命的群体,在与各种生态因素密切联系中形成一个整体系统。在自然生态系统中,人口居于营养生态位的顶点,是最高级消费者;人口生态位泛化,对生态系统造成全方位的压力和影响。营养金字塔和生物的富集作用,使环境对人口作用呈叠加趋势,往往造成预想不到的后果。在社会生态系统中,人口既是生产者,又是消费者,并对社会的全面进步带来各种各样的影响,因此,有必要从多方面探讨人口的生态规范。

人口生态位是分析人口与资源、能源、粮食、环境相互关系的关键。西方人口生态学流派,无论是现代马尔萨斯主义人口生态学,或是技术乐观主义人口生态学,虽然对人口与资源消耗、粮食供应、环境污染的相关性作了深入的分析,但都没有涉及人口在生态系统中的生态位。国内的人口生态学的研究起步不久,也未见有关这一课题的报导。

关于人口的生态规范,西方人口生态学家提出“新生态学范例”(NEP-NewEcologicalParadigm)。80年代初期,威廉·R· 凯顿(William R Catton)和里普利·E·邓洛甫(Ripley E Dunlap)提出以“新生态学范例”取代“人类例外主义范例”。中国学者潘纪一等在论述中涉及生态系统、食物网链和生态平衡。向丹认为使用生态标准才能正确把握人口形势。基于上述情况,笔者从人口与生态环境因子的普遍联系、相互制约入手,说明人口是自然生态系统的一员,有其具体的生态位,象其它生物群体一样要受到自然生态因素的制约,因此人口不能超越生态系统。从生态系统的结构和营养金字塔视角,分析判断人口的生态位及其对生态系统的影响,分析人口在社会生态系统中的角色作用,利于科学地阐明人口对社会全面进步产生的正面和负面影响。这就提出了把生态学范例扩展为生态规范的问题,即从人口生态位的角度,运用生态学观点和生态学法则,对人口发展情势和测算地球人口容量,以及资源的开发、利用和保护等,进行全面的生态考察。

一、人口存在于环境因子的网络中

人口相当于生物种群,它的生存和发展离不开生态环境,各种无机的、有机的、非生物的、生物的、自然的、社会的生态因子交织成的系统网络。人口只是这个网络中的一个环节,环境向人口提供物质流、能量流和信息流。各种生态因素可以进入人口的反应系统,甚至参与同化和异化过程,直接影响到人口的供养、繁殖和安康。淡水是人体的主要构成成分,约占体重的75%左右,人可以几天不吃饭,但不能一天不喝水。据联合国粮农组织统计,非洲和中东地区26个国家,在1990年都遇到水荒,近3亿人口不同程度地受到影响。到2000年,受水荒困扰的人数将会增长10倍。中国514个城市年人均水量2440m[3],占世界人均水量的1/4,全国有近2/3的城市不同程度的缺水,日缺水量100万m[3]。到2000年,中国需要新增日供水能力3552万m[3]。不仅水源不足,而且水体污染严重。除了大面积的酸雨污染水源外,还有工业废弃物和生活污水,仅因烧煤每天进入大气的有毒物的排放就达到1600万吨左右。停留在空气中的悬浮微粒,能引起肺部发炎,改变血液的成分和血液的凝聚能力,导致心脏病,刺激人的免疫系统,引起哮喘等。又如,矿物无素的超量或不足,都会对人口构成危害。据中国预防医科院环境卫生监测所对北京城区学龄前儿童与成年女性血铅水平的调查对比结果显示,其血铅比为1.67:1,说明城区儿童受铅危害严重,是铅危害的敏感群体。人体的铅吸收主要来自饮食和空气,铅是有毒元素,能引起各个系统功能紊乱,尤其是对神经系统和造血系统损害极大。据联合国计划署统计,中国有4亿多人生活在缺碘病区。在中国2600万智力残疾人中,缺碘是最主要的病因。因缺碘而造成智力低下的儿童有1000万,而且每年以100万的速度递增。据调查资料,7~14岁的中小学生甲状腺肿大率已达14%,这些孩子的学习成绩在中等以下,甚至极差。就全世界而言,在110个国家中约有15亿人患有各种缺碘症。据联合国儿童基金会的安东尼娅·诺韦略透露,因缺碘,全世界还有1.5亿成年人患有高度的神经麻木和痴呆症,5000万学龄儿童智力发育不良,不能入学接受正常教育。此外,全世界每年有600万患甲状腺肿大的妇女怀孕,这意味着每年将发生大量死胎和患有侏儒病的婴儿。

植物对人口的生存和繁衍具有多方面的重要影响。森林和草原对于调节气候,清新空气,涵养水源,防风抗沙,促进水、碳、氢、磷等多种物质循环,减少自然灾害有着巨大的作用。尤其是粮食作物,为人口提供了基本的物质和能量。由于人口增长超过大米生产,亚洲的粮食供应出现了危险的信号。据联合国粮农组织1994年3月22日发表的调查报告,世界上有45个国家粮食供应状况很糟,与1992年相比,1993年在被调查的93个国家中,有75%的国家粮食供应状况恶化。1993年世界粮食产量与1992年相比,减少了5%。在高速发展的亚洲国家中,由于工业化和城市化,大片农田被占用,80年代以来,中国、日本、缅甸和菲律宾的水稻高产区减少了。据统计,1990~1991年世界人均蔬菜产量,亚洲为100公斤,拉美和非洲分别为75公斤和45公斤,满足不了居民的最低需求。

人口与社会生态因素、规范因素也有着密切的关系,其中尤其以经济发展因素更为重要。当人口发展与经济发展处于动态平衡时,人口发展会有力地促进经济发展,反之,就会造成经济的停滞和衰退。这说明,人口本身不仅要适应自然生态环境的制约,而且人口的生产必须同物质资料的生产相适应。传统文化渗透于民间的风俗、礼节、婚嫁、习俗、观念、宗规族训、伦理道德等方面,对人口产生多方面的影响。如“重男轻女”,影响了性比的平衡,“多子多福”造成早婚、早育、多育。宗教对人口的发展产生不同性质的深层影响。宗教观念会促使人们形成多子多孙和自然生育的生育观,或厌恶生育的生育观;宗教感情会促使人们以宗教意志和教义的要求来规范自己的生育行为;宗教礼仪、生育祈祷和宗教禁忌影响着人们的生育水平;宗教组织的规模及其发展状况,在一定程度上影响着人们的婚配状况和人口增长的速度。

生态因素不仅单个地对人口产生这样或那样的影响,而且常常形成综合的影响。各种生态因子之间相互联系,形成系统网络,产生连贯的、交织的复杂影响。例如,人口种群为了自身生活需要,砍伐大片森林,不仅消灭了许多动植物群落,而且成为自然灾害频繁发生的原因。为了保护森林,消灭害虫害兽,盲目地喷撒农药,结果杀死了害虫害兽的天敌。害虫害兽繁殖周期短,而且频繁,这就导致病虫害和鼠害更加猖獗,这是由于人们不懂得生态系统中各种生物之间的相互联系而造成的预想不到的恶果。近代欧洲历史上发生过一次大的鼠疫,病死了当时人口的一半。究其原因,当时英国养猫的风气很盛,消耗粮食太多,政府下令杀猫,导致鼠类猖獗,鼠蚤蔓延,酿成大面积的鼠疫流行。人工构筑大水库,大大改变了周围地区的气候,改变了植被和动物种群,使有价值的鱼类定居,但同时也阻碍了一些鱼类的迥游产卵,增加了蚊、虻的孳生地,甚至引发某些疾病。上述情况说明,自然生态因子是相互联系的,人类的活动只要改变其中的一项,就会产生整体效应。因此,我们要充分认识人口在环境生态因子的交织网络中所处的方位,就必须以生态学的观点,分析判别人口在生态系统中的生态位及其角色作用,使之符合生态规范和自然生态规律。

二、人口在生态系统中的生态位

在自然生态系统中,人口与各种生物一样,有其特定的生态位置,正确地认识它、分析它,有助于摆正人口的地位,合乎规律地发挥好角色作用,科学地处理人口与自然生态环境的关系,促使人口与环境协调发展。

生态位(Niche)这一科学术语是由生态学家艾尔顿(Elton)于1927年提出来的,它是指在各种生态系统中每种生物所具有的特殊的生态位置,也就是指生物在其所处的生物因子中的地位与功能。生态位通常可分为空间生态位(Space niche)、营养生态位(Trophic niche)和超空间生态位(hypervolume niche)。

为了认识人口在自然生态系统中的生态位,必须首先分析生态系统的成份和结构。1935年,英国植物学家谭斯利(A.Tansley)提出生态系统这一科学范畴,它是指生物与环境之间相互作用而形成的动态的、相对稳定的体系。生态系统由非生物成份和生物成份组成。按照不同的生物主体,形成不同的生态系统,如植物生态系统、动物生态系统、森林生态系统、草原生态系统、鸟类生态系统、鱼类生态系统等。以人口为主体,同样会形成人口生态系统。生态系统的结构以非生物环境为背景,主要有三个环节构成:生产者(Producer),主要是绿色植物;分解者(Decomposer)或转变者,主要是各种微生物;消费者(Consumer),包括各种动物,如草食性动物(Herbivores)、肉食性动物(Carnivores)、寄生性生物(Parasites)和腐食性动物(Scavengers)。各种生物形成复杂的食物链网(Food chain or Food web)。按照营养级位(Trophic level)分析,人口的生态位处在生态金字塔(Ecological pyramid)的顶点,也就是说,在自然生态系统中,人口的营养生态位(Trophic niche)处于最高一级消费者的位置。由于人是杂食性的,既吃各种植物,包括某些真菌和海藻,又吃各种动物,包括无脊椎动物和脊椎动物,而且空间分布十分广泛,从平原到高山,从赤道到极地,因而人口的生态位是超空间生态位(Hyporvolume niche)。这说明,人口生态位泛化(Generalization),一方面表明人口对环境有着十分广泛的适应性,另一方面又说明人口对于生态系统的压力和影响也是全方位的。尤其是在人口激剧膨胀的情况下,对环境的破坏常常是全局性的,其灾难性后果,不是采取一两项对策措施所能奏效的。所以,从人口的生态位考察,被称为当代五大危机的核心问题是人口问题。由于人口猛增,以及角色作用发挥得不当,导致资源、能源、粮食、环境的危机。由于人口增长的速度过快,超过了环境负载力(Environmental Carrying Capacite),这也同人口对资源不合理的、掠夺式的开发和无节制的挥霍浪费相关。

生态系统的功能是物质循环、能量流动和信息传递,从而形成一个动态平衡的有机整体,呈现生态平衡(Ecological Balance)。人口只是生态系统中的一类成员,由于生态系统中的能量流是单向的,人口象其它生命有机体一样,能量的使用只能一次,然后耗散掉。植物和动物向人口所能提供的生产量,要扣除自身的消耗与排泄。植物的净初级生产量为p[,n]=p[,g]-R。即等于总初级生产量减去呼吸消耗量。动物的次级生产量为p[,s]-C-F-U-R。(F为排泄物,U为分泌物,R为呼吸消耗量)美国生态学家林德曼(Raymond Lindeman)于1942年提出能量转移的10%定律,一般为10%左右,某些情况下可超过30%。即林德曼效率=在营养级位n上的同化量/在营养级位n-1的同化量=10%。如果按此推论,处在营养级位上最高层次的人口,要求初级生产者应有多大的数量,以及次级生产者(包括二级、三级……等消费者)要有多大的数量,否则不能构成稳定的正金字塔结构。然而,按目前世界人口的数量及其消费水平对生态环境的破坏而论,已经形成了局部的倒金字塔结构,这反映出一些国家和地区生态平衡的全面失调,这是非常严峻的客观事实。生态平衡失调主要从生态系统的结构与功能两方面判断,由于开荒,毁坏森林、草地,使一些地区生产者缺损,造成生态平衡失调。在一些城市,因为缺少分解者这一环节,使污染随着生产的发展而日趋严重,这种生产与分解的不平衡,对人口的生存造成多方面的危害。有时是生态系统的结构发生程度不同的变化,如草原上猛禽、猛兽减少,啮齿类增多,也是生态不平衡的征兆。再从功能方面说,能量流动受阻,或者物质循环中断都会引起生态失衡,如华北地区在平原上打井过密,并采用电力提水,使水循环平衡失调,产生一系列生态后果。生态不平衡对人口产生直接或间接的,现实和长远的影响,其危害的严重性往往超出人们的预料。

由于环境生态因子之间的相互联系,尤其是生物因子之间基于食物链网(Food Chain or Food web)的关系,生物的富集作用(Biological magnification)使有害物质在传递中产生放大,对人口的危害明显增加。1974年板通和魏尔利尔(Benton and Werner)绘制了DDT在生态系统中的富集过程:

银鸥75.5ppm

鹭鹚26.4ppm

秋沙鸭22.8ppm

河鸥18.9ppm

燕鸥3.42ppm

鱼1.24ppm

螺0.26ppm 蛤0.42ppm

刚毛藻0.08ppm

浮游植物0.04ppm

海水中0.00005ppm

DDT在生态系统中的浓缩作用(仿Benton & Werner 1974)

有毒有害的物质,通过食物链,由浮游植物—→浮游动物—→鱼类—→鸟兽,最后富集到人类本身。在水体或土壤中,本来含有量对人类可能还不构成危害,但通过生物的富集作用,将人类制造使用的、残留在环境中的有害物质,成万倍的富集起来,毒害人口群体,这是当今世界上发生一系列公害的一个重要原因,也是自然报复的一种体现。为此,人们对环境的污染,那怕是轻微的污染,都不可掉以轻心。

DDT是二次大战期由瑞典著名学者米勒(Muller)发明的,并因此而获得诺贝尔奖,然而,只风行了一代人的时间,许多国家先后禁止生产和使用,这说明人类对自己的活动能对生态系统引起什么后果问题上,知识多么贫乏,对客观自然生态规律,认识多么肤浅。

在社会生态系统中,人口既是消费群体,又是生产群体。从消费者角度说,要控制人口数量,控制人口的适度规模,以求得人口与经济、人口与环境协调发展;从生产者的角度说,要提高人口素质,开发人力与人才资源,充分发挥一定数量人口的作用,促进经济和社会发展。在经济效益、社会效益、环境生态效益高水平统一的情况下,发展人口与环境之间新的生态平衡。在人口发展与经济发展处于动态平衡时,人口的发展不仅可以为社会创造巨大的物质财富,而且会为经济的增长提供刺激和动力。

三、以生态规范审视人口的发展

促进人口与环境协调发展,就要深刻理解人口与生态环境之间复杂的密切的联系,尤其要正确认识人口在自然——社会复合生态系统中的生态位及其角色作用。在这一前题下,要坚持人口的生态规范,即:在分析人口情势时,必须坚持生态标准;在测算地球的人口容量时,必须运用多因素多指标生态分析;在处理资源的开发、利用和保护时,必须遵循自然生态规律。

1.在分析人口形势时,必须坚持生态标准。长期以来,人们往往从人口的基本需要出发,研究人口发展同基本生活资料供应的关系,并用供给标准对人口发展情势进行评价和预测。这些标准是比较直接现实的、必要的。但是,实践证明,单一的供给标准有其局限性。在现代人口控制的研究中,应全面采用生态标准。只有掌握和运用了包含供给标准在内的生态标准,才能对人口宏观控制作出正确的决策。因为人口的生存和发展,不仅需要生活资料的供应和保证,而且还需要良好的环境保障。说到底,生活资料也是基本的生态因素的一部份。

单纯的供给标准,强调人口发展同经济发展的关系,使人们容易把保障供给和获取财富看作就是一切,这种价值观往往导致一系列灾难性的生态后果。而使用全面的生态标准来研究人口,就是坚持以生态平衡为中心,以生态系统对人口活动的反应为依据,要求人口群体的规模和活动总量,应以不损害人口生态系统的生态平衡为限度。只有当人口群体的活动同自然生态环境保持基本协调,才能使人口与环境和谐发展、相得益彰。

使用生态标准就是要:(1)把人口规模控制在环境容量适度的范围内,以保证人口的生态环境不因人口群体的盲目的、超负荷的活动而造成生态破坏,切实搞好污染的防治。(2)保护生物的多样性,保持自然物种的基本稳定和发展。一般说,生物种类越多,生态系统的结构越复杂,自然物种越是稳定。(3)确保可再生及不可再生的资源,不因过度的不适当的开发而导致过早枯竭。总之,只有坚持全面的生态标准,在分析人口发展情势时才能作出正确的评价。

2.在测算地球的人口容量时,必须运用多指标生态分析。人口是生物圈(Biosphere)中的一员,和其它生物一样,要生存下去,就要从自然界中取得生活所必须的各种物质和能量,不仅需要食物,而且还需要清洁的淡水和新鲜的空气,因此测定地球对人口的负载力时,要运用人均土地占有量、食物、淡水资源、能源、经济增长和就业容量、环境等六个方面几十项指标,进行综合的生态分析。人口对这些生态指标的需求量是不同的。客观生态环境的非优化,某个生态指标的缺乏,会对人口的生存和发展产生限制作用,仅管其它生态指标能满足人们的需求,这符合生态学上的限制因子定律(Limiting factor law)。因此,要在全面测算各种生态指标中,综合分析判断最适度人口规模,即生态学上的最适度原则(Qptimum principle),笔者认为“适度人口论”是符合生态规范的。虽然地球的人口容量是发展变化的,最适度人口规模也不是固定不变的,但是,在一定的历史条件下,在一定的空间、时间内,人口容量和人口的适度规模,仍有其客观的确定性。

3.在对待资源的开发、利用和保护上,应当遵循自然生态规律。对资源的开发、利用和保护,国内外都存在两种相反的主张。一派专家强调开发利用,他们认为要加快发展经济,就必须加大开发、利用资源的力度,至于保护环境那是以后的事,等到经济发展了,生活富裕了,保护环境的问题就好解决了。这种见解实质上是牺牲环境求发展,走先污染、破坏后治理的老路。根本问题是对人口的生态位以及自然生态规律缺乏正确的认识。事实上,资源的损耗超过一定限度,即使是可再生的资源,短时期内也难以恢复。生态环境的破坏,常常会造成逆行演替。至于环境污染,积重难返,那怕多化几倍、几十倍的资金投入,一段时期内也难以解决。与此相反,另一派学者面对生态破坏和环境污染,认为首要的问题是保护环境,然后在可能的条件下合理开发和利用资源。这对于发展中国家来说是行不通的,即便是发达国家也是不现实的。这种论点的实质,是以牺牲发展求得静态的保护。强调保护人口赖以生存的生态环境,无疑是正确的。但历史不能停滞、倒退,不能退回到远古的生态平衡中去,而是要创造全面适合人口生存和发展的生活环境与生态环境,在更高的层次上建立新的生态平衡,促使人口与环境协调地发展。

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