一、地球的承載能力

地球所能供養的人數用“承載能力”這一生態學的術語來表示。它是指一個生態系統作為一個有機整體，在沒有失去平衡的情況下能夠生存物種的最多個體數。承載能力不是絕對的，可以上下波動，但物種個體數一旦超過承載能力，生態系統的平衡就會被打亂，使生存物種的個體數量減少。例如，21世紀初，在美國凱巴布高原的生態系統中，在捕食者美洲獅和狼的制約下，鹿的數量保持在生態系統的承載能力內；在捕食者美洲獅和狼被大量捕殺，直至被全部消滅時，鹿的數量激增，大量的自然植被被過度啃食，環境遭到嚴重破壞，鹿群的數量超過了生態系統的承載能力，在以后的幾年中，鹿群的90％被餓死，其余的則繼續在制約其數量的饑荒和疾病的環境中掙扎。

地球對人口數量的承載能力則是指在維持人們基本生活并且不會使環境退化到未來某時期因缺乏食物和其他資源而突然出現人口減少的情況下，地球所能供養的人口數量。其前提條件是維持人們的基本生活，保持生態環境的平衡和穩定，不致造成生態失調和環境退化。很顯然，在滿足上述兩個條件的情況下，要想精確地確定地球對人口數量的承載能力是不容易的。這是因為，人們對地球資源的數量以及它的被開發利用以滿足人類需要的程度的見解是不同的。人類社會在不斷向前發展，生產力水平在不斷提高，相應地，人類的生活需求也將不斷增加，并且人類的生活需要是多方面的。因此，這是一個很難確定的數字。人口從5億到150億這個范圍內，各種估計都有，而多數學者認為，110億左右是世界維持合理健康而又不算奢侈生活的人口限度。

地球上動植物的種類很多，但能夠為人類所食用的卻不多。人類無法直接消化許多植物中的纖維素，需要通過草食動物將其轉化為人類可以食用的動物性食品。然而，不管是植物食品還是動物食品，人類所需要的這些能量歸根結底來自太陽能。據估計，地球上的植物每年通過光合作用可以吸收固定30萬億億焦耳的太陽能，即可以提供72億千卡的熱量。如果按每人每天平均消耗2200千卡的熱量計算，則地球上可以養活9000億人口。但是綠色植物所獲得的能量并非全部被人類利用，因為以植物為食的不僅僅是人類，實際上，可供人類作為糧食和其他食物的只是其中很小的一部分。根據科學家們對一個生態系統所進行的科學觀察，人類一般只能利用植物凈生產量的1％，按照這個比率，地球所能提供的食物只夠養活90億左右的人口。當然，科學技術的無限進步將使綠色植物的光能利用率以及人類對植物產品的利用率不斷提高，并發生革命性變革。然而，這種提高的幅度在一定歷史時期內卻又是十分有限的。

至于我國的適度人口，不同的學者從不同角度出發，得出過各自的結論。馬寅初先生早在1957年就指出中國最適宜的人口數量為7～8億，田雪原、陳玉光（1980）從就業角度研究了中國適宜人口數量，認為100年后中國適宜人口應在6.5～7.0億；宋健等從食品和淡水資源的角度出發，估算了100年后中國適度人口數量應保持在7億或7億以下；胡保生等應用多目標決策方法，選擇社會、經濟、資源等20多個因素進行可能度和滿意度分析，提出中國100年后的人口總數應保持在7～10億為好；根據上述學者的研究結果，人口學家普遍認為我國的人口環境容量應在6.5～8.0億，最大的人口臨界點約為16億，這是中國人口的極限，即中國土地可負荷和供養的最大人口數。目前，我國人口數量已超過13億，早已大大超出社會經濟負荷能力和資源合理承載能力。

二、人口增長導致環境惡化

人口的爆炸式增長給人類自身帶來了一系列困難。在現今社會，衣、食、住、行是人們生活的最基本需要，因此，人口激增首先是對作為生活資料來源的各種自然資源的沖擊，最終導致自然資源的匱乏，破壞生態平衡。同時，由于人類的生產、生活所產生的大量“三廢”（廢氣、廢水、廢渣）和噪聲等，最終導致全球環境的惡化。

1.人口增長對水資源的壓力

水和太陽能是維持地球上所有生命的最主要的因素。地球生物圈水循環中可供人類使用的淡水資源量年平均為1.05億立方米，在人均用水量不變的情況下，人口增長1倍，總用水量也相應增加1倍，如果考慮人均用水量隨生活水平提高而增加，則用水量更需顯著增加。例如，我國城鎮人均生活用水量1952年只有38升，1987年增至121升，到2006年又猛增到212升。

工農業生產的發展使耗水量大幅度增加。1900年到1975年，世界人口約增加1倍，年用水量則由4000億立方米增加到30000億立方米，增加了6.5倍，其中農業用水量約增加5倍，工業用水量約增加20倍。

由于淡水資源不足，加之人口膨脹，用水量不斷增加，致使目前地球陸地一半以上的地區缺乏淡水。我國水資源缺乏更為嚴重，人均徑流量僅相當于世界人均徑流量的1／4，不但遠遠低干那些人均水量較高的國家，甚至還趕不上人均水量較低的澳大利亞、印度尼西亞、墨西哥以及印度等國家。另外，我國用水效率低下使水資源短缺問題越發明顯，目前我國整個北方缺水，為了解決用水不足的問題，不少地區盲目超采地下水，使許多地區和城市地下水位逐年下降，海水內侵。

人口增加對水資源、特別是對城市水資源造成了巨大的壓力。

2.人口增長對土地資源的壓力

土地是人類獲取生物資源的基地，是人類生存的主要環境因素。在全球14900萬平方千米的大陸土地上，只有1／4面積的土地適于耕種，1／4面積的土地適于放牧，而且分布得很不均衡。某些人口較少的發達國家耕地較多，而大量人口眾多的發展中國家耕地則較少，這種人口和耕地的反差狀況，本身就給人口眾多的發展中國家的土地帶來了很大的壓力。目前，世界糧食增長趕不上人口增長的速度，糧食短缺問題嚴重，據聯合國糧食及農業組織發表的《2004年全球糧食安全狀況報告》中顯示，2000年至2002年，全球饑餓人口比20世紀90年代中期增加了1800萬，達到8.52億，其中發展中國家8.15億；饑餓和營養不良每年使500多萬兒童死亡，饑餓直接和間接給各國造成巨額的經濟損失。分析指出，造成糧食短缺的最主要原因是土地資源有限，人口數量與土地面積失調。在20世紀70年代初，平均1公頃耕地養活2.6個人，到2000年相同面積的土地則需要養活4個人。此外，由于人口的增加，耕地不斷地轉為它用，城市、鄉村的不斷擴展，公路、鐵路的延伸，開礦山、建工幾等，都無時不在蠶食著寶貴的耕地。目前世界人均耕地不足20世紀70年代初的一半。

我國土地短缺的情況更為突出。1996年耕地面積為19.51億畝，到2005年僅有18.3億畝，人均耕地面積只有1.4畝，不到10年就減少了1.21億畝。

人們為了解決因人口膨脹而增加的糧食需求，便對土地過度利用，使耕地表土侵蝕嚴重，肥力急劇下降，導致土壤沙化。另外，由于大城市和工農業生產的發展，大量的廢水、廢渣排入農田，化學農藥的廣泛、大量使用造成土壤的嚴重污染。這樣就更加劇了人口與土地資源的矛盾，這種緊張態勢反過來又構成對人類生存和發展的威脅。

3.人口增長對能源的壓力

能源是現代工農業生產的原動力，隨著人口的增長和生產力的發展，人類對能源的需求量越來越大。能源緊缺是當今世界普遍存在的問題。能源緊缺的原因是多方面的，但就多數發展中國家來說，主要是人口激增造成的結果。在發展中國家，為了滿足眾多人口的基本生活需要，除了掠奪性地開采僅有的礦物能源之外，又不得不大量砍伐樹木作為燃料，發展中國家的燃料有90％來自樹木、作物秸稈等再生能源，每年所用木材大約在十億立方米以上，這就加速了對森林資源的破壞。許多地區的樹木被砍光，植物秸稈被燒光，甚至連牲畜糞便也被用來當做燃料。由于燒掉了糞便和秸稈，土壤中有機肥料減少，土壤肥力急劇下降，結果是糧食產量下降，人民生活更加貧困，生態環境也更加惡劣。

我國的能源也很緊張，不論是生產耗能還是生活耗能都供應不足，這已成為工農業生產發展的重大障礙。雖然我國能源儲量和產量絕對數量大，但人均擁有量卻不到世界平均水平的一半。廣大農村每年用做生活燃料燒掉的植物秸稈就達4.5億噸，但仍不能滿足其需要，只得通過砍伐樹木、挖掘草根作為補充，這樣就造成了農業生態環境的嚴重破壞。由此可見，人口激增給能源供應帶來了很大的壓力。

4.人口增長對森林、草原的壓力

森林、草原是人類生存的重要環境因素。在人口激增的重壓下，為了解決糧食、住房、燃料和商業等需要，人類不斷地開墾荒地、砍伐森林。森林、草原面積正在急劇減少。據相關研究，地球上的森林面積曾達到76億公頃，但是隨著人口的不斷增長，人們不得不毀林造田，毀林蓋房，使森林面積迅速下降。世界森林已減少了近2／3。今后，隨著人口的激增，森林面積還將不斷減少。

對森林植被的大量砍伐和破壞造成了嚴重的水土流失，給農牧業生產帶來了很大損失。據聯合國糧食細織預言，如不采取措施，到2100年，土壤的退化和流失將使亞洲、非洲和拉丁美洲的水澆地面積減少65％。目前，熱帶雨林每年以1.1千萬公頃的速度減少。

此外，在人口激增、糧食短缺的壓力下，草原早已成為開墾的對象，特別是溫帶草原，如普列利、俄羅斯草原以及我國內蒙古和東北的許多地區都已被開墾，結果使大批草原退化，更嚴重者則造成土地沙漠化。據聯合國環境署估計，全世界每年由于沙漠化而失去約600萬公頃的土地，世界沙漠化面積已占據世界陸地面積的1／3，預計還將進一步擴大。

5.人口增長導致環境污染加劇

在相同的社會經濟條件和某種生活水平下，顯然，隨著人口增加，食物、水、能源及其他生活資料也必然相應地按比例增加，這樣，產生的廢氣、廢水、廢渣等同樣也會成比例增加。人口的激增和大量人口流向城市，勢必造成環境的嚴重污染，而且會使城市污染更為嚴重。隨著生活水平和消費水平的提高，人類還會向環境排入更多的污染物質，如果不設法消除大量進入環境的污染物和余能，它們就會成倍地增加，從而造成嚴重后果。例如，近30多年來，沈陽、西安、重慶等城市的污染物年排放量分別增長了190倍、280倍和150倍，致使大氣和水體的環境質量嚴重惡化。

城市環境的惡化除了大氣、水體的嚴重污染外，還有交通擁擠、噪聲擾人、用水緊張、“熱島效應”以及垃圾的堆積等。人口增長過快使住房緊張、居住擁擠以及綠地面積減少，最終導致環境質量惡化，危及人類健康。

人口的激增還會產生大批的剩余勞動力。鄉鎮企業和街道工業的興起成為擴大就業門路、安置剩余勞動力的重要途徑。但是這些企業往往工藝陳舊，技術設備落后，加之管理水平低，環境保護措施一時跟不上，致使“三廢”物質大量排放。這種情況一方面加劇了城市的環境污染，另一方面造成了環境污染的轉移，即由城市轉向農村。目前，農村環境污染已經出現，并有愈演愈烈的趨勢。

總之，不論從怎樣的角度考慮人類的生存發展前景，人口的激增對環境的沖擊是巨大的、多方面的，有的甚至是災難性的，應該引起人們的高度重視。

三、人類活動與氣候變化

關于人類活動通過溫室氣體影響地球氣候的研究已有百年的歷史。從觀測記錄上能夠清楚地看出，人類產生的溫室氣體的影響是最近20年的事。關于人類活動對氣候變化的影響，有越來越多的研究表明，近百年人類活動加劇了氣候系統變化的進程。人類活動是現代氣候變化的一個主要驅動力，這是科學上的重要發現，根據這個理論可以解釋近百年和未來氣候演變的許多重要特征。

IPCC第4次評估報告第一工作組報告的決策者摘要指出，人類活動與近50年氣候變化的關聯性達到90％。自1750年以來，由于人類活動的影響，全球大氣中二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氟氯烴的濃度顯著增加，目前已經遠遠超出根據冰芯記錄得到的工業化前幾千年來的濃度值。正因為這樣，20世紀后半葉北半球的平均氣溫是過去1300年間最高的。按照這樣的趨勢，通過外推法計算，21世紀末全球平均氣溫將升高2.4℃～6.4℃。

排放溫室氣體

對人類活動增加大氣中溫室氣體的濃度可能導致氣候變化的研究，可以追溯到19世紀末。1896年，瑞典科學家斯萬特·阿爾赫尼斯就對燃料燃燒將導致地球變暖做出了預測。他認為，二氧化碳濃度加倍時，全球平均氣溫將升高5℃～6℃。之后，有許多科學家陸續對此問題進行了研究。20世紀50年代，瑞威拉等在美國發表了關于大氣中溫室氣體濃度增加可能產生氣候變化的論文，美國夏威夷觀象臺也從那時起開始進行二氧化碳濃度觀測，從而正式揭開人類研究氣候變化的序幕。最近20年是人類對氣候與氣候變化研究最為活躍的時期。越來越多的研究表明，人類生產生活中溫室氣體的排放是導致全球變暖的最主要原因。

人類排放溫室氣體總體上是由煤炭等的燃燒和農業生產所導致的。在各種燃燒的能源中，煤含碳量最高，石油次之，天然氣較低，同時燃煤也是人類社會獲取能量的一種最為廣泛的方式；在農牧業生產中，稻田、牛羊等反芻動物的消化過程會排放甲烷；土地利用變化后，因為植被的改變也減少了對二氧化碳的吸收。

氣溶膠的制冷作用