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在我国经济快速发展的大形势下 ,无论在自然资源利用还是在环境保护实践上,并没有把敬畏自然的观念纳入决策过程。在我国,倡导敬畏自然的资源利用决策意识具有迫切性。
一提起敬畏自然这个命题 ,不能不令人担忧 。因为在我国经济快速发展的大形势下,无论在自然资源利用还是在环境保护实践上,敬畏自然的观念并没有被纳入决策过程。如有的草原资源管理决策者不知道草原是不能开垦的,也没有认真思考为什么这样的土地在过去几十年内都被划为草原而没有列入被开垦的土地范围 ,结果造成草原土地大面积沙化,不仅无法继续耕作,而且邻近的土地也被沙尘所掩盖。实质上 ,草原的形成是在地质演化历史上,经历千百万年的河水冲击、筛选形成泥沙基底,后经动物媒介或风媒介传播草籽 ,使草类植物登陆其上并固化沙面,逐渐构造形成今天的草原 。这些地方的植被一旦遭到破坏,原本固定的泥沙就被活化 ,特别是在我国东北地区春季干旱少雨 、西北风大的天气形势下,必然导致风沙弥漫,甚至出现沙尘暴。因此 ,在我国一些地区,倡导敬畏自然的资源利用决策意识具有迫切性。
事实上,违背自然规律的事例在国外也不少见。美国黄石国家公园是世界上最早建立起来的自然保护区 。早期黄石管理者的理念是“人类征服主义”,奉行的实践是消灭狼群。一段时间内 ,狼的种群几乎绝灭,大角羊由于没有天敌的捕食,其数量出现迅速增长。然而 ,迅速增长的大角羊数量超过了种群密度极限,不少羊患上了红眼病 。这种病传染很快,使大角羊大量死亡 ,危及其物种生存。公园管理者不得不改变观念,确立“让自然做自然的事情 ”的新观念,请回黄石生态系统的建群物种——狼。
国外尤其是发达国家最先开始工业化进程 ,也最先遇到自然资源利用与保护的冲突和矛盾,他们较早地倡导实践决策意识要从旧观念向新观念
转变 。我们应当在实践上吸取国内外的经验和教训,加快转变观念。值得注意的是 ,敬畏自然的观念在人与自然关系的理论上仍然是悬而未决的论题。首先,敬畏自然中的自然是指何意?是指人类产生以前的自然,还是指现在人类参与其中的自然?所谓自然,不仅仅要追究地球自然界的图景 ,而且自然本身的指谓已经构成一个前提性问题 。其次,自然本身有没有值得人类敬畏的东西?如果有的话是什么?我们需要进一步揭示和论证自然如何值得人类敬畏。
地球生物与环境相互依存相互作用
■阅读提示
进化自然论的自然标准有两个方面:地球生物(包括人类)与环境的相互依存,具有生命可持续繁衍的属性 ,生生不息是地球自然的象征;地球生物(包括人类)与环境的相互作用,符合生物进化良性发展的整体规律。
人类对自然的认识迄今为止共有3种主要观点:一是自然终结论;二是自然有机体论;三是进化自然论 。
一、自然终结论
美国学者比尔·麦克基本在其《自然的终结》(1989)著作中提出自然终结论。其要点有3个方面:第一,“人类第一次变得如此强大 ,我们改变了我们周围的一切。我们作为一种独立的力量已经终结了自然,从每一立方米的空气、温度计的每一次上升中都可以找到我们的欲求 、习惯和期望。”自然被深刻地打上了人类思想和活动的烙印,创造了人工自然 ,包括人工大气圈、人工水圈、人工岩石圈 。第二,“我们生活在自从我们这一物种直立行走以来最奇特的时刻,在这一时刻 ,我们在数量上增长得如此庞大,以至于由于我们的欲求,我们已经改变了我们周围的一切。这些数据证明,‘自然的终结’已经成为一种比我们人类还要强大的独立的力量。”第三 ,自然的终结,“它包含着我们哲学的暗示、我们的技术 、我们的自我意识 。我们再也不能认为我们自己是被巨大的力量抛来抛去的物种——现在,我们就是那些巨大的力量。飓风、雷暴和大雷雨已经不再是上帝的行动 ,而是我们的行动。 ”
自然终结论观点的偏颇比较明显 。事实上,我们还不能把握地球自然,更不可能使地球自然终结 ,这是由于地球自然——生命支持系统具有极其复杂的关系,因而不可能用技术设备或技术方法无副作用地取代地球经过几十亿年演化过来的精致复杂的自调节机制。这一点可以从美国“生物圈二号”实验失败得到阐释。
1991年5月,“生物圈二号”项目在美国亚利桑那州的沙漠地区展开 。这项实验坐落在密封的网格玻璃拱顶下的多个连通实验室中 ,这是世界上最大的用人工建筑与陆地表面连接起来的封闭生态系统。在这一系统中,人为地再造了一系列栖息地,如盐碱滩涂、沙漠 、珊瑚礁、亚热带的大草原和密集型的农业 ,利用了约4000多个代表热带雨林的自然物种。实验中还包括8个人,要求他们有效地与外部世界隔离,自给自足地在其中生活两年 。“生物圈二号 ”的目的是打算观察空气、水和废物在一个封闭的环境中怎样有效地实现再循环,以及在这一实验条件下评价是否能够创造出一个稳态的生态系统。但是 ,在为期两年的实验中,“生物圈二号”不得不开启逾24次,其中有一次由外向内输送空气 ,有两次补充纯氧以平衡里面的空气。这次实验得出一个重要结论:人类最发达的科学技术对地球生物圈大尺度生态过程的模拟和控制能力非常有限,用科学技术圈代替生物圈是不可能实现的。
自然终结论的积极意义在于警示人们:地球的历史发展进入了一个人类因素不可忽视的时代 。美国生态思想家托马斯·柏励认为,我们这个时代正在走向生态纪元。生态纪元是继地球产生生命进入生命时代(36亿年前开始)——古生代 、中生代之后又产生人类并进入新生命时代(200万~300万年前开始)之后的一个新纪元(2000年开始)。“在生态纪中 ,人类将生活在一个广泛的生命共同体相互促进的关系中 。”柏励在地球发展历史的全过程中审视和界定地球的未来时代,即人类与其他生物的生存根源:不在于人类个性的经济维系,而在于共性的地球生态自然的存在。21世纪找寻的就是如何实现这种共性的生态有机体存在的方式。这就是自然有机体论 。
二、自然有机体论
早在1923年 ,利奥波德就从生态学的角度探讨过自然有机体论。他写道:“至少把土壤、高山 、河流、大气圈等地球的组成部分,看作地球的器官,器官的零部件或动作协调的器官整体。我们尊重它们 ,不仅在于把它视为人类有用的工具,而且应视为一种活着的存在 。 ”生态科学的发展对自然生物圈的有机体属性做出了系统概括,具体有4方面:
整体性。生物圈是由人类和其他生物群落以及自然环境系统组成的统一体,任何事物都处在相互依存、相互作用中。人与其他生物都占有确定的生态位 。其中物质和能量在“食物网络”和自然环境之间进行循环和有序流动 ,保持生命的存在条件和自然过程的良性运转。某一点的改变能传递很远并引起另一点的反应(蝴蝶效应)。
稳定性。人类与其他生物的相互作用不断通过生物圈整体进行着物质 、能量和信息的交换,形成涨落和自组织,并通过各种负反馈环节实现生物圈整体结构和功能的有序与稳定 。整体结构要素的复杂多样性支持并决定整体系统的稳定性。物种是保持生物圈稳定性的旋钮。
有限性 。生物圈内各子系统受到整体关系的制约 ,使各子系统具有“协同性质”,绝不会出现或不允许出现任何种群的无限增长,自然环境也不可能无限开发和利用 ,具有一定的承载阈限。在生物圈自然阈限范围内,对冲击并由此造成的子系统波动具有调节、修补和自我更新的能力,但超过阈限就会破坏协同性质 ,导致整体结构和功能紊乱,甚至危及生命的存在(木桶原理)。
时滞性 。生物圈是由众多的生物和非生物因素组成的多层次且具有高度复杂关系的立体网络。各因素之间的协同作用使整体具有较强的抗冲击、抗波动性,表现出一定的耐力。即使已造成某些因素的破缺 ,但在整体上也不会有迅速反映,可能在时间和空间上延续传递,引起长远的后果 。通常这些后果都是不可逆的。
地球有机体正是因为具有这些属性才体现出活着的存在,也正是这些属性孕育了生命并形成自我保护的功能 ,生物和人类才得以繁衍。然而,人类为了自身利益不顾或忽视这些属性,把地球看成僵滞的资源 ,不惜酿成生态危机,使地球维持生命存在的自我保护功能正在消失 。生态伦理学的确立,就是要学习大自然的智慧 ,并对地球有机体的自然属性持有敬畏和尊重的态度。但是,自然有机体论没有考虑到自然属性有其自然进化的必然过程,由此导致进化自然论的诞生。
三、进化自然论
美国生态伦理学家罗尔斯顿是进化自然论的典型代表 ,他认为地球自然是能生育的自然,是地球“历史积累的成就 ”。其自然标准有两个方面:地球生物(包括人类)与环境的相互依存,具有生命可持续繁衍的属性 ,生生不息是地球自然的象征;地球生物(包括人类)与环境的相互作用,符合生物进化良性发展的整体规律 。
这两个标准是进化自然的历史标准。纵观地球生物进化和地质变化的漫长历史过程,都有其规律:即从生物形态和进化的总体演变方向来看,生物变化由结构简单到结构复杂;由功能低级到高级演变;由形态单一到多样发展 ,呈现适应性 、抗干扰能力和自控性逐渐增强的发展规律。这种规律是地球生命遗传和变异长期积累的成就,是物种消亡和产生,物种渐变和质变相统一的产物 。然而 ,今天地球自然的现状面临一种不可忽视的逆流——物种加速灭绝,生物多样性下降,湿地和荒野急剧萎缩。这是一种逼迫自然趋向于简单化和单一性方向发展的逆流 ,与进化自然标准背道而驰,令人担忧。
自然应按照生物圈的习惯和方式存在
■阅读提示
自然的未来不能低估人类的影响,但是 ,自然不是人手中任意揉捏的蜡 。自然有资格按照生物圈特有的习惯和方式持续地存在下去。确立自然报复性这个新概念,要求人类的一切生态活动必须在一定的生态阈限内进行。
自然的未来不能低估人类的影响,但是 ,自然不是人手中任意揉捏的蜡 。自然有资格按照生物圈特有的习惯和方式持续地存在下去。探讨并揭示自然的名分,恢复自然的名誉和尊严是激发敬畏自然的本质。
一、“自然界最懂得自然”
这是美国著名生态学家B·康芒纳提出的生态学4条定律的第三条定律 。康芒纳这条定律的本意是针对“人拥有万能的权威”而言的,以此说明“对自然系统的任何重大的人为变革都将有害于自然。”
二、生物利益的自我保护性
生物利益,是指生物的生存或繁衍必须满足的物质和生态需要。生物利益属于关系范畴。它基于生物固有的价值和内在需要 ,外现并保持在生态活动中 。所谓生态活动,是指在生物圈社会中一切生物维持生存和繁衍的活动。人类改造自然的社会活动也是一种生态活动。从事生态活动的个体或种类总是倾向于使自我利益达到最大值,但又总是受到群体或生物社会(结成整体与部分的关系)的限制甚至是强制 。因此 ,生物利益是在生物共同体(或生物社会)中的利益,任何脱离生物共同体的利益是不存在的,或潜在存在。生物利益除了体现在种群水平上 ,而且体现在群落种间关系中。如非洲的渡渡鸟与大颅榄树之间的生态关系:鸟以树的果实为生,而鸟的肠胃又为果实中的种子催生,杀了渡渡鸟 ,也就扼杀了大颅榄树 。生物种间的利益关系还有许多其他形式,如偏利 、偏害等。
生物利益实质上是一个多层次利益整合的结果,表现为个体生物生存物质需要的满足 ,如食物、隐蔽地、活动场所,以及空气和水等方面需要的满足,也表现为一定的生态特点的满足,如时空特点 、资源特点和生命节律特点等的满足。生物利益是生物圈生物进化漫长历史过程中的产物 ,是以生物有机体内的遗传编码固定下来的生态活动程序,不同的种有不同的生物利益,各自利益的实现也有其特殊的方式 。人的利益是迄今为止进化最高级的生物利益。有感觉动物的利益有其特有的方式 ,它们有特有的观察世界的方式,有特有的家园意识及自身的善,也有特有的需要和利益及自我保护性。
三、大自然的报复性
我们把人为破坏自然生态从而遭到大自然报复现象的本性 ,称为大自然的报复性 。这种自然属性具有4个特点:
本质上的不可侵犯性。自然生态过程是人类与自然相互依存、相互作用的动态过程。通常人类对自然的作用能够刺激自然的发展,有助于生态动态平衡。但是,自然界的内在生态机制暗示人类的经济活动有确定的自然弹性阈限 ,超过这个阈限,人类的活动就要受到大自然的报复 。因此,自然弹性阈限是触发自然报复性的关节点 ,呈现本质上的不可侵犯性。这种不可侵犯性一旦被人为破坏,失调的自然生态几乎不可复原。因此,人类实践活动的自然生态阈限规定了人类应该做什么,不应该做什么 。如果人类一意孤行 ,必然要受到自然的惩罚。
固有性。大自然的报复是一种自然反作用力量,它不是主观设定的概念,而是对存在的真实反映 。牛顿力学的确立揭示了自然力的种种形式 ,如运动力 、惯性力、摩擦力、万有引力等。牛顿确实发现了自然界潜在着巨大的力量,它是不以人的意志为转移的客观存在。如火山喷发熔岩四溢 、地下温泉和强烈的地震,都是自然力的具体表现形式 。然而这种符合牛顿力学运动规律的自然威力不是自然的报复性 ,至少不具备报复的生态本质。
自然的报复性内在于地球生态系统中,是一种在整体水平上实现生态平衡的调节机制。通常,局部生态系统与环境输入、输出的物质 ,能量和信息基本保持平衡 。这种建立在局部生态系统之上的自然调节机制所发挥的作用,此时并不明显。但是一旦局部生态系统内的动态平衡被破坏,经过食物链的快循环传递和地球化学慢循环的传递 ,会使局部生态破坏的效果被放大,使涨落超过自然阈限,这时局部系统内在调节机制失灵,触发更高层次的系统调节机制发挥作用。这种在整体水平上的生态调节机制 ,往往表现出对破坏生态平衡的生物活动的制约、选择甚至是强制。如历史上恐龙的灭绝,有可能是其种群缺少天敌的控制导致种群大发展,最终因食物短缺无法生存 ,受到自然报复性的惩治 。
后发制约性。通常,先发制人是指主动进攻的意思。后发制约性有被动进攻或滞后进攻性的含义 。自然报复性具有这种属性随处可见,如砍光森林 ,将其开垦为农田并不会马上引起水土流失,而是经过一段时间,少则一年多则几年后才会发生。
中立性。大自然的报复是一种自然威力 ,凡是违背协同性的生物,无论是动物、植物还是人类,都会受到大自然的惩治 。在天然荒野中 ,生物的大量繁殖 、少量生存是符合自然机制的,因此会不断地灭绝一些物种,又不断地产生一些物种。人类是另一个物种,本质上还是受大自然自调节机制的控制。不管人类出于好的动机还是坏的动机改造自然环境 ,只要超过自然生态阈限,自然都将一视同仁地进行报复,绝不留情面 。
自然报复性是生态伦理的新概念。确立这个新概念 ,要求人类的一切生态活动必须在一定的生态阈限内进行,有助于改变以往那种“天不怕,地不怕 ”的蛮干行为 ,改变那种“人有多大胆,地有多高产”的愚昧无知的思想观念。
总之,从“人退沙退”引发的敬畏自然的实践和理论讨论 ,归根结底离不开我们究竟如何处理好人与自然的关系这个背景关联 。而要摆正人与自然的关系,就必须揭示并论证人与自然关系的度。所以,笔者不是笼统地反对自然终结论 ,倡导自然有机体论和进化自然论,重要的是发现这些自然思想的现代意义,进而从“自然界最懂得自然 ”的教训中学会谦恭,从生物利益的自我保护性中汲取生态智慧 ,更加充分地认识大自然报复性的内在自然机制,从而养成赞扬自然、热爱自然并由衷地敬畏自然的思想意识和道德情操。
地理学三大定律是地理学家理论体系的基石,它们分别是地形定律、气候定律和生态定律。这些定律描述了地理现象和过程的普遍规律 。虽然定律本身并没有明确的数学表达方式 ,但可以通过数学模型和方程来描述和解释。
地形定律是地理学中研究地球表面地形变化的规律。其中,最著名的是瓦伦斯蒂因定律,即地形变化趋于平缓 。数学上 ,可以使用坡度的概念来表示,即高程变化与距离之比。通过计算斜率或梯度,可以揭示地形的起伏程度。
气候定律是研究气候系统的运行规律 。其中 ,以科佩茨气候分类系统最为著名。这个系统根据气温和降水量等指标,将世界划分为若干不同的气候类型。数学上,可以使用统计学方法对气候数据进行分析 ,包括平均值 、标准差、相关系数等 。
生态定律是研究生态系统中生物种类、数量和相互关系的规律。其中,最重要的是中性生态学定律和物种多样性-面积关系。中性生态学定律描述了物种出现的随机性,可以使用概率分布函数进行表达 。物种多样性-面积关系则指出,随着观测区域面积的增加 ,物种多样性会增加。可以使用曲线拟合等数学方法来研究这种关系。
总之,地理学三大定律虽然没有明确的数学表达方式,但可以通过数学方法和模型来描述和解释。这种数学化的描述和分析有助于我们深入理解和研究地理学中的各种规律和现象 。
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