自然资源学原理重点.docx

自然资源学原理重点编者：环规11-1班 徐乃千 郑重声明：根据课件编者有部分添增（*或字体缩小）。未经编者许可不得擅自传播！- 7 -1 自然资源学的概念*研究人与自然环境中可转化为生产、生存资料来源的物质和能量的相互关系的科学。2 资源科学的概念资源科学是研究资源的形成、演变、质量特征与时空分布及其与人类社会发展之间关系的科学，其研究目的是为了更好地认识资源，合理开发、利用、保护资源，协调资源与人口、资源与环境之间的关系，促使其向有利于人类生存与发展的方向转化。3 资源的相关概念3.1 资源的类型自然资源、社会资源3.2 自然资源的概念自然资源是指自然界中能被人类用于生产和生活的物质和能量的总称。自然资源是生态系统的构成要素，也是人类赖以生存的环境条件和社会经济发展的物质基础。3.3 社会资源的特点易变性、不平衡性、社会性、继承性易变性*：社会资源不象自然资源那样相对稳定，由于受不同历史时期生产关系和生产力发展水平的影响，社会资源容易变化。所以对社会资源的改造也较自然资源容易得多。不平衡性*：社会资源发展和分布上的不平衡性是由自然资源分布的不平衡性；政治、经济发展的不平衡性；投资政策、资金政策、教育政策、科学技术政策、产业政策等因素直接或间接影响决定的。社会性*：一切社会资源都是社会劳动的产物，不同的社会阶段具有不同的种类、数量和质量的社会资源。社会资源的社会性还表现在：没有疆界、不分民族，谁都可以掌握并用于创造新的社会财富。 继承性*：社会资源的不断积累、发展、壮大，一方面来源于人类在现实生活中对社会资源的不断更新、扩大；另一方面，也来源于对前人已有社会资源的继承。没有这种继承，仅凭个人的实践，所能获得的知识和财富是极为有限的。 3.4 硬资源和软资源3.4.1 硬资源、软资源概念*硬资源：在数量上表现出稀缺性的资源，比如土地、矿产、劳动力、资本等。软资源：在质上表现出稀缺性，而量不可度的软件型资源，如技术、市场、信息、区位等。3.4.2 软资源的特点1）有知识性、创新性特征2）是无污染、可复制和可再生的资源3）共享性4）快速更新性4 自然资源的类型可更新，不可更新，其他（见下表）4.1 几个重要的自然资源类型概念1) 恒定性资源*：按人类的时间尺度来看是无穷无尽，也不会因人类利用而耗竭的资源。 2) 不可更新资源：地壳中有固定储量的可得资源，由于它们不能在人类历史尺度上由自然过程再生（如铜），或由于它们再生的速度远远慢于被开采利用的速度（如石油和煤），它们是可能耗竭的。3) 可更新资源：在正常情况下可通过自然过程再生的资源。如果此类资源被利用的速度超过再生速度，它们也可能耗竭或转化为不可更新资源。 5 自然资源的的基本属性稀缺性（有限性）、整体性、地域性(区域性)、多用性、动态性、社会性、两重性稀缺性（有限性）*：自然资源相对于人类的需要在数量上的不足。人类的需要实质上是无限的，而自然资源却是有限的。任何资源在数量上是有限的。可替代资源的品种也是有限的。整体性*：从利用的角度看，人们通常是针对某种单项资源，甚至单项资源的某一部分。但实际上各种自然资源相互联系、相互制约，构成一个整体系统。人类不可能在改变一种自然资源或生态系统中某种成分的同时，又使其周围的环境保持不变。地域性*：自然资源的形成服从一定的地域分异规律，因此其空间分布是不均衡的。自然资源总是相对集中于某些区域之中。多用型*：大部分自然资源都具有多种功能和用途。并不是所有的自然资源潜在用途都具有同等重要的地位，而且都能充分表现出来的。动态性*：资源概念、资源利用的广度和深度都在历史进程中不断演变。长期自然演化的系统在各种成分之间维持相对稳定的动态平衡。社会性*：由于自然资源中所增加的人类劳动而表现出来的社会性。两重性*：各种自然资源既是人类的生产资料和劳动对象，又是人类赖以生存的生态环境。6 可更新资源可得性的度量1.最大资源潜力：是指在其他条件都很理想的情况下，流动性自然资源能够提供有用产品或服务的最大理论潜力。2.持续能力：可更新资源自然潜力的利用必须考虑时间上的公平分配，即应留给后代同等的资源利用机会。把这种考虑结合进可更新资源潜力的估算中，就要采用持续能力或持续产量的概念。持续能力是可更新资源实际上能长期提供有用产品或服务的最大能力，即不损害其充分更新的利用能力。3.吸收能力：人类利用自然资源的结果之一是产生各种废物，为了排放人类活动自觉或不自觉产生的废物，就要利用环境媒介，即大气、水、土地等。这就需要另一个衡量资源潜力的概念，称为吸收能力或同化能力，即环境媒介吸收废物而又不导致环境退化的能力。任何环境媒介的吸收能力都不是一成不变的，它不仅随气候等环境因素的变化而发生天然变化，也可以被人类改变。4.承载能力：指一定范围内的生境（或土地）可持续供养的最大种群（或人口）数量。这个概念建立在一个设想的基础上，即应把资源利用限制在不使环境发生显著变化而使资源生产力得以长期维持的水平上，它类似于持续能力和吸收能力的概念。目前应用最广的可更新资源可得性度量的概念是承载能力。第一种生存承载能力，即有足够的食物保证生存，但既不能保证所有个体由茁壮成长，也不能保证种群的最优增长，而且当周围环境稍有变动就可能造成灾难性的后果。第二种最适承载能力，即有充分的营养保证绝大多数个体茁壮成长。显然，最适承载能力总是小于生存承载能力的。第三种容限承载能力，它在很大程度上是某于密度方面的考虑。7 中国自然资源态势7.1 特点总量大，类型多；人均资源量少；空间分布不均；资源禀赋欠佳；资源潜力可观7.2 稀缺的挑战1、矿产资源：供给保障程度不足，需求压力持续增大。2、耕地资源3、水资源4、资源开发的生态影响：土地退化、环境污染，生态功能降低8 新能源新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。21世纪，波能、可燃冰、煤成气、微生物、绿藻将成为人类广泛应用的新能源。8.1 温室气体相关概念大气中水汽和二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFC3)、全氟化碳(PFC3)和六氟化碳(SF6)等气体对地表的作用，犹如玻璃对温室的作用，故称温室气体。8.2 碳排放相关概念CO2 是温室气体减排的重点, 电力、交通、建筑和工业等部门是CO2 减排的重中之重。我国GDP的CO2强度高，但下降速度很快。9 矿产资源消费需求生命周期理论1.时间定义域：国家的人均GDP 与人均矿产资源消费量呈倒“U”形(图1) , 其基本含义是: 工业发展初期, 矿产资源的人均消耗量随GDP 的增长而快速增长; 之后工业化不断推进人均GDP 亦不断增长, 而矿产资源人均消费量先增长后逐渐趋缓, 当人均GDP 达到某一较大值时(基本完成工业化) , 矿产资源消费停止增长或有下降趋势。倒“U”形曲线模式的基本参数包括起点值、顶点值、波长和增长方式, 预示着国家工业化过程中, 矿产资源的消费必须经历初始、增长、成熟和衰落四个阶段2.空间定义域：不同工业化发展阶段形成了不同国家或地区的空间消费差异，由此产生了不同的资源供应保障模式变化。这种空间的差异形成了矿产资源消费的空间定义域。受赋存条件所限，以传统、现代和新兴划分的三大类矿产的资源空间分布具有明显的“金字塔”型特征。然而在消费结构和生产结构多元化的作用下，矿产资源消费和生产供应出现了与这种资源赋存相反的逆向空间发展特征。从世界现代区域开发看, 这三种类型划分恰好同处在不同开发阶段的发展中国家、中等发达国家和发达国家的矿产资源消费特征相一致。10 新马尔萨斯主义（悲观论）与丰饶论（乐观派）对主要资源、环境问题的不同观点1.悲观论：大都是环境保护论者，也多为自然科学家。以新马尔萨斯主义者为代表。罗马俱乐部1972年发表的增长的极限集中表达了新马尔萨斯主义的观点。认为：l 人口呈几何级数增长；l 食物供给呈算术级数增长；l 世界将会变得更为拥挤，污染更加严重，更多资源将耗竭和退化；l 贫富差距越大，政治和经济骚乱，战争的威胁亦会增加。意义：上述关于增长极限的全球研究都是由自然科学家进行的，他们严密的科学方法极大地促进了这种实证研究。缺失：关于自然资源极限的判断往往基于静态观念 ,忽视了自然资源的动态性质。既忽视了人类的响应机制，也忽视了资源的文化性质。2.丰饶论：大多是经济学家和历史学家。代表作有西蒙的没有极限的增长。l “旧的不去，新的不来”；l 太空中有的是“新处女地”；l 人类比任何其他物质都重要；l 通过科学和技术我们可以征服、控制并改造自然，以满足当前和未来需求和需要。挑战：市场的不完备性、市场机制与社会目标、市场机制加剧了某些资源的稀缺、增长的社会极限。可持续性的概念*：1) 理想的人类生存条件：即满足人类需求的、可永续存在的社会，尤其是世界上贫困人民的基本需要必须特别优先得到满足。2) 持久的生态系统状况：即保持自身承载能力以支持人类和其他生命的生态系统。3) 公平性：不仅在当代人与后代人之间，也在各代人内部，平等地分配利益和平等地承担代价。如果在发展政策中忽视资源分配问题(代际分配和代内分配)，则不能实现可持续发展。可持续发展在很大程度上是资源分配问题，狭义的可持续性意味着对各代人之间社会公平的关注，但还必须合理地将其延伸到对每一代人内部的公平的关注。11 地区性资源稀缺的本质1. 资源分布于经济发展差异造成的稀缺2. 地缘政治造成的资源稀缺3. 贫困造成的资源稀缺4. 环境退化造成的资源稀缺12 资源安全相关概念资源安全：是指一个国家或地区可以持续、稳定、及时、足量和经济地获取所需自然资源的状态或能力。影响资源安全的因素：l 资源本身的因素l 政治因素l 经济因素l 运输因素l 军事因素国家资源安全策略：1贯彻资源安全基础保护战略2实施合理的资源流通战略3倡导适度消费的资源节约型战略4建立深度资源开发的利用战略5鼓励废弃物资源化的回收战略6加强资源创新的技术战略7坚持科学的资源管理战略13 自然资源生态过程13.1 太阳能与光合作用在自然资源生态过程中的意义生态系统中的能量主要来自太阳能，很小部分来自地球内能。大气圈中无生命的风和雨，是由太阳能驱动的；具有矿物资源也是太阳能作用的结果，能源矿物也是过去太阳能的储藏，即使是无机矿物，也与太阳能驱动的风化、沉积、搬运过程有关。因此，太阳能量对自然资源的形成具有极大意义。光合作用在自然资源生态过程中是一个关键环节。13.2 自然资源与熵在地球不断接受太阳能并将其作各种转化的过程中，地球的熵值不断下降。相应地其间所包括的物质与能量会形成具有结构的、非均匀分布的有序状态，形成自然资源；另一方面，人类在自然资源的开发利用过程中，又不断向环境散热，使熵增加，改变地球物质与能量的结构和有序状态。13.3 生态系统服务功能稳定大气、调节气候、缓冲干扰、调节水文、供应水资源、防治土壤侵蚀、熟化土壤、循环营养元素、同化废弃物、传授花粉、控制生物、提供生境、生产食物、供应原材料、遗传资源库、休闲娱乐场所，以及科研、教育、美学、艺术用途等17种。14 生物资源利用的生态影响14.1 自然资源利用与气候变化以及影响温室气体的积聚形成温室效应，将使全球平均温度增加，导致人类活动引起的气候变化。土地利用变化导致地表覆被变化，改变了地表反射率等物理特征，影响辐射、热量和水分的交换，从而影响温度和湿度的变化。总的来说，基于人类利用方向的土地利用变化倾向于增加反射率，使得更多的能量返回到大气中，使对流层温度增加，大气的稳定性增强并减少对流雨。14.2 气候变化对农业自然资源利用的影响1.对农业地理条件的影响全球变暖可望使温度带向极地移动，在目前农业潜力受热量限制的地区，作物生长季会延长。然而，作物布局不仅取决于温度条件也受土壤、水分和社会经济等条件的制约。由于水分条件恶化，及较高温度引起的作物徒长和缩短灌浆期，中纬度主要粮食产区很可能减产。2.对作物产量的影响一般来说，中纬度地区将受损，高纬地区将受益，但益不敷损。3.对农业系统的可能影响气候变化与波动导致的农业生产空间分布和作物产量变化，会影响到农业系统的很多方面，如区域比较优势、农业结构、粮食供给、区域产业结构、农产品的价格和贸易、就业等，甚至会影响到区域经济和国民经济。4.气候变化对中国农业的潜在影响l 中国粮食产量将增加，中国将从粮食进口国变为粮食出口国。l 中国主要农业区很可能将变干旱，对粮食生产有严重影响。l 全球升温将使中国北方和华中的土壤水分减少，农业将减产。15 生物入侵与防治对策生物入侵或称外来物种入侵，是指通过人类活动有意或无意地将外来物种引入到其自然分布区之外，在那里的自然、半自然生态系统或生境中建立种群，并对那里的生物多样性构成威胁、影响或破坏物种和生物资源。外来入侵物种对生物多样性的影响表现在两个方面：第一，外来入侵种本身形成优势物种，使本地物种的生存受到影响并最终导致本地物种灭绝，破坏了物种多样性，使本地生态系统物种单一化。第二，通过压迫和排斥本地物种，导致生态系统的物种组成和结构发生改变，最终导致生态系统受破坏。防治对策l 重视生物入侵，加强基础研究，确定重点防治区域；l 加强立法，建立科学的引种制度；l 加强动植物检疫，建立全国性的动态监测网；l 提高全民防范意识；l 加强国际合作。16 自然资源利用生态影响评价方法16.1 生态占用指人类消耗自然资源或消纳废物所占用的具有生态生产力的地域面积(包括陆地和水域)，其实质是将人类对自然资源(包括生态服务功能)的消耗与生态影响联系起来。生态占用核算：按照数据的获取方式，核算一个地区的生态占用通常有两种方法。第一种是综合法，即自上而下法，就是在地区性或全国性统计资料中提取地区生产总量、出口总量、进口总量和年终库存总量，据此得到全地区消费总量的数据，再除以地区总人口，就可以得到人均消费量；第二种是成分法，即自下而上法，即通过查询统计资料、发放调查问卷等直接获得人均消费量数据。16.2 自然资源承载力自然资源承载力是指在不损害区域生产力的前提下，一个区域有限的资源能供养的最大人口数。16.3 GDP及缺陷国内生产总值。l 从社会角度看，GDP将质量好的和坏的产出，一视同仁地算在国民财富之中。l 从环境角度看，它认为资源和生态环境是自由财富，不去考虑资源的稀缺性与生态的退化。l 从经济角度看，它只记录看得见的、可以价格化的劳务，其它对社会非常有贡献的劳务却被摒除在外。“绿色GDP”=(传统GDP)-(自然部分的虚数)-(人文部分的虚数)17 自然资源在经济发展中的作用1.经济发展的必要条件经济发展需要有充足的、稳定的、长期的自然资源保障，自然资源是社会生产的基础，离开了自然资源就谈不上社会生产，也就谈不上经济发展。2.对经济发展的影响(1)影响生产力布局(2)影响经济结构加工业主导型(资源输入,西欧、日本)矿业为主型(沙特、巴西、澳大利亚)资源生产和加工工业型(印度、中国) (3)影响经济效益和劳动生产率(4)影响产品质量：地方特产农产品、特色产品3.自然资源影响的阶段性随着发展阶段的提升，自然资源的作用会逐渐减弱，而资本和人力资源的作用会越来越显著。18 资源环境问题与经济社会的关联1.环境库兹涅茨曲线经济增长意味着更多的人均排放，直到人均收入达到拐点。人均污染物排放量会明显下降。在一定收入水平下，相关的全球环境影响会在某个时期趋于下降。拐点时的收入接近目前世界平均水平，但事实上由于收入分配的极不均衡，占人口数量大多数的发展中国家远低于平均水平。二氧化硫人均排放量与人均收入的关系2.资源环境问题的成因1）人口2）技术变化3）经济增长 4）市场制度的缺陷5）伦理观念3.自然资源的公共性质1）国际公共财产资源在全球尺度上，生态系统本身及所有包含在其中的生物地球化学循环都表现为最明显的公共财产资源。次级系统-大气海洋鸟类鱼类的国际公共性。海洋渔场濒物物种及其栖息地跨国河流开发。（2）国内资源的公共性国家尺度上，自然资源的公共财产特性更多源于制度而不是自然性质。19 自然资源经济学基本问题自然资源稀缺的经济学含义（1）自然资源的绝对稀缺当对自然资源的总需求超过总供给，这时造成的稀缺就是绝对稀缺，这里的总需求包括当前的需求和未来的需求。（2）自然资源的相对稀缺当自然资源的总供给尚能满足需求，分布不均衡会造成的局部的需缺，这称为相对稀缺。（关于自然资源与经济学的其他理论建议看一下PPT帮助理解）20 自然资源配置基本论题自然资源配置的主题(1)效率：经济学的效率概念，现在先作一个简单的直观说明。如果资源的利用存在某种程度的浪费，这就是无效率。(2)优化：指自然资源利用的决策从社会的角度看是否合乎需要。对某种自然资源利用方式的选择在受到约束的情况下，能够使目标最大化，那么该选择就是社会优化。(3)可持续性：经济学关于资源配置优化的追求，没有必要也不可能考虑长远的未来。（其他基本论题请参阅PPT，不再赘述）21 自然资源价值重建21.1 自然资源价值的构成(1)弗里曼的资源价值构成系统第一组是关于资源或环境质量水平与对人类对其干预的关系。用公式表示为：q=q(S)式中：q表示一定质量或数量的资源-环境；S表示政府干预。在政府对影响q的私人活动进行管制的地方，S所产生的变化取决于私人决策者对公共规章的响应，鉴于此，弗里曼又将上述函数关系式表述为：q=S,S(R)式中：S(R)为私人对政府规章响应的程度。第二组是关于资源环境对人类的用途以及用途对q的依赖性，其函数关系可表达为XXq，Y(q)式中：X表示资源环境用途的活动水平；y表示为获得资源环境服务而输入的其他资源。第三组是资源-环境的价值函数：V=V(X)式中：V表示资派-环境服务的货币价值。将第一组、第二组公式带入第三组公式，得到：VfS，S(R)，YS，S(R)(2)Pearce的资源价值构成系统(3)经济合作与发展组织的资源价值构成系统(4)联合国千年生态系统评估计划的资源价值构成系统21.2 自然资源价值重建方法22 自然资源利用的投入产出关系1.自然报酬递减律在技术不变的条件下，在一定的土地面积上，当一个可变要素同不变要素相配合时，如果可变要素的投入量连续增加，则总产量的变化先是递增，然后转为递减。比例性概念及其对自然资源管理的意义比例性概念的中心目标：是以合理的方式组合生产中所用的各种资源，以能获取最大报酬。所以必须处理好以下几个问题：在合理行为带范围内经营；对动态条件的适应；处理多生产函数；在从事多种事业时应用均等边际原则。均等边际原则均等边际原则指的是：当我们利用有限资源时，应将它适当地分配给各种用途，使其在每一种用途中所获得的边际报酬大致相等，这样才能使各种用途的总报酬最高。23 自然资源开发决策成本效益分析的基本原理：是对经济决策将要付出的社会成本(直接的和间接的)与可获得的效益(直接的和间接的)，以尽可能同一的计量单位(货币)分别进行计算，以便从量上进行分析对比，权衡得失。为此，必须确定两大类指标体系：所耗费的成本和所获得的效益。成本：是全部投入的资源和社会付出的代价，包括基本费用、附加费用、无形费用等。效益价值：是指全部产出的利润和社会得到的好处，包括基本效益、派生效益、无形效益等，其中无形费用和无形效益都是难以用货币计算的。成本-效益分析的作用成本效益分析为我们提供了一个可用来评估自然资源开发项目经济前景的重要方法，成本效益分析方法可广泛地用对自然资