污染对人类的生活、地球的生态环境，产生了重要影响。但是，人类的生存和发展，还面临着其他问题。比如，现在地球上的人口急剧增多，导致资源的短缺，同时又会产生环境问题。下面我们就人口和资源问题，进行一些探讨。

许多环境问题，归根结底是由快速增长的人口造成的。增加更多的人口，意味着需要更多的资源，不论是不可再生的资源，例如石油、矿产资源，还是鱼类、森林这样的，可更新的生物资源，都会遇到更大的压力。并且，增加更多的人口，需要农业生产更多的食物。

近年来，人口与资源问题，已经成为深受世界各国关注的重大问题。

1.人口问题

（1）概况

如图所示，在17世纪前，漫长的人类历史时期，人口的增长是十分缓慢的。17世纪以后，随着工农业生产的迅速发展，医学水平的显著提高，人口增长的速度开始加快，并且，呈现指数增长趋势。

1800年，世界人口已经达到近10亿，1900年增长到16亿，1987年世界人口突破50亿，到2000年世界人口估计已经达到61亿。在16世纪，地球上人口年平均增长率为5‰（千分之五），目前，世界人口的增长率大约为每年1.3％左右。

世界人口基数，呈指数趋势的急剧增长，也就是世界人口“爆炸”。并且，世界各地区人口的发展，很不平衡。1960--1990年间，发达国家的人口，几乎稳定在10亿左右，但是发展中国家人口数量，仍然在上升。

人口急剧增长，给生物圈带来了极大的冲击和压力。人类生存的空间越来越拥挤。目前，世界人口的平均密度为30人/km²（每平方公里）。根据生态系统稳定的支付能力推算，我国一百年后，理想的适度人口数量，应当是在6.5亿--7亿之间。

那么，我国的人口增长状况，是怎样的呢？

（2）我国人口增长状况及其问题与对策

如图所示，我国人口在1849年，达到4.13亿，1949年底，达到5.42亿。解放后，随着科学、教育、卫生、体育等事业的发展，国民健康水平的提高，人口的死亡率迅速下降，人口数量激剧增加。在1949—1986年的37年中，人口数量几乎翻了一倍。目前，我国人口总数已达约14亿。

1.人口问题

（2）我国人口增长状况及其问题与对策

如图所示，根据历届人口普查的结果，可以推测，在1949年中华人民共和国成立以来，人口增加最多的一年是1970--1971年。在这一年中，人口增加了2 257万人，平均每天增加61836人（六万一千八百三十六人），每小时增加2577人，每分钟增加43人。

20世纪60年代，是我国人口自然增长率，最高的年代。从1962年到1970年，人口平均自然增长率为27.49‰（千分之）。

70年代以后。我国人口自然增长率，开始明显下降，从1970年到1980年的10年间，平均为15.98‰（千分之）。

总而言之，50多年来，我国人口变化的基本特点是，人口增长速度快，人口增长的规模大，在50年中，增加了大约7亿的人口。人口的平均寿命，大大延长，平均寿命由解放前的40岁左右，延长到平均寿命68岁。

在庞大的人口中，青少年比重比较大。2000年11月，我国进行了第五次全国人口普查，根据2001年3月国家统计局公布的数据显示，我国人口过快增长的势头，已经得到有效的控制，这次人口普查，全国总人口为129533万人。

祖国大陆人口，2000年与1990年人口普查相比，10年零4个月，一共增加了1亿3215万人，人口的年平均增长率为10.7‰（千分之），比80年代末下降了0.4%。

根据科学的推测，我国人口能承担的最大限度，为16.6亿人。

另外，人口增长需要相应的教育、卫生、交通等公共事业的发展。如果人口增长过快，教学经费、设备和师资力量不足，就很难提高教育质量，阻碍人口素质的提高，和生活水平的改善。

人口的增长，还会消耗更多的资源，因此，资源的过度开发和利用，导致了严重的资源问题。下面我们就资源问题，进行探讨。

2.资源问题

（1）概念

资源可分为非枯竭资源、可枯竭资源。

i.非枯竭资源

如图所示，在自然资源中，例如太阳能、风能、潮汐能、大气等，属于非枯竭资源。这些资源的来源稳定、数量丰富，几乎不受人类活动的影响。

ii.可枯竭资源

如图所示，在自然资源中，例如石油、煤炭等化石燃料，属于可枯竭资源。这些资源的数量有限，容易受到人类活动的影响，可能会枯竭。

可枯竭资源，根据是否能自我更新，又分为可更新与非更新自然资源。可更新自然资源，包括土地资源、水资源和生物资源等。如果对这些资源，进行科学管理和合理利用，就能够做到取之不尽、用之不竭。如果使用不当，破坏了这些资源的更新循环过程，就会造成资源枯竭。非更新自然资源，基本上没有更新能力。

但是，部分非更新自然资源，例如，金属矿物、非金属矿物，可以回收利用。另外，例如，煤、石油等化石燃料，石英、石膏和盐类等一些非金属的矿物，是一次消耗性的。如果这些资源枯竭，意味着，这些资源将永远消失。

2.资源问题

下面让我们了解，一些重要资源的利用问题。

（2）能源

人类生存，离不开能源的利用。

目前，世界上80％以上的电力，来自火力发电厂，这些火力发电厂的燃料，就是煤炭和石油。煤炭和石油属于非更新资源。如图所示，炼油厂正在把原油分离，制成可以使用的燃料。

在世界人口急剧增长的情况下，煤炭和石油消耗过量，可能会导致枯竭，产生“能源危机”。因此，人类已经在寻找新的能源。现在，已经开始利用的新能源，主要有太阳能、风能、海洋能、生物能、地热能、核能等。

人口的增加，对资源的掠夺，也威胁着土地资源。

（3）土地资源

土地资源，属于可更新资源。但是，人类的活动所产生的污染物，可以导致土地污染。如图所示，人类过度砍伐树木，过多放牧，对土地的使用不合理，都会对土地资源，造成极大的破坏，甚至导致土地的荒漠化。

土地的荒漠化，是导致土地资源丧失的，世界性重大环境问题。全世界荒漠化的土地面积，有4560万平方公里，几乎相当于俄罗斯、加拿大、美国和中国国土面积的总和。

这些荒漠，大约有60%，在亚洲和非洲。现在，全世界，土地的荒漠化程度，正在加剧，平均每分钟就有10公顷的土地，变成荒漠，这样，每年就要损失600万公顷的农田和牧场。

我国的荒漠化危害，也比较严重。造成荒漠化的主要原因是，草原开垦，过度放牧。现在，我国治理沙漠化，采取了一系列措施，使沙漠化得到控制，沙漠化土地恶化情况得到改善。

2.资源问题

水是决定生物和人类生存的重要自然资源。所有生命都离不开水，工业、农业生产等也离不开水。

（4）水资源

水是连接所有生态系统的纽带。

随着全球人口增长，人类对水的消耗，成倍增长。同时，由于水污染，淡水资源分布的不平衡，使淡水资源日益短缺。如图所示，世界上，许多干旱和半干旱的国家，都面临缺水的问题。我国缺水也十分严重。如果你有兴趣的话，请查找有关缺水问题的资料。

生物多样性是生物进化的结果，是人类赖以生存的基础。

生物多样性主要包括物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性等几方面的内容。如图所示，凶狠的鳄鱼，威猛的老虎，憨态十足的乌龟，密林中的小猴，都是生物多样性的成员，虽然它们与人类的日常生活关系不大，但是，我们不希望将来有一天，我们子孙后代看不到这些可爱的动物。

其实，对于人类来说，生物多样性有很多价值。

1.生物多样性价值，包括直接使用价值、间接使用价值

直接使用价值，是指生物多样性，为人类，提供了食物、纤维、药物、燃料和建材等，这些使用价值，是人们普遍认识的。

间接使用价值，是指生物多样性，对环境和生命维持系统的调节功能，例如，植物对CO₂的吸收，O₂氧气的释放，对水土的保护，对环境的净化，这些功能，被称为生态系统服务。

生物多样性，还有一些潜在价值。例如，生物的遗传多样性，可以为后代人，提供更多的选择机会，使遗传工程再上一个新台阶。

可是，由于人类的原因，生物多样性正在丧失。

2.生物多样性的丧失

几百年来，生物的物种、种群，包括农作物、家畜和家禽的品种，生态环境的多样性，都在加速丧失。首先，让我们看一看物种灭绝的情况。

（1）物种损失

生物物种的灭绝，是一个自然过程，但是，由于人类活动对地球的影响，物种灭绝的速度和方式大大加速。根据估计，从1600年以来，人类的活动，已经导致了75%的物种灭绝。

大家都知道，如图所示，渡渡鸟、恐鸟，就是由于人类捕猎而灭亡的。有些物种，因为商业利用，正处于灭绝的边缘。例如，在非洲，有很多大象被偷猎掉。许多鲸类由于过度捕捞而濒危。海豚虽然不是捕捞对象，但是，偶然闯入捕捞网，就造成死亡。

还有大量的物种，因为生态环境的破坏而灭绝，估计每天有100种以上的动物被灭绝。人类的活动，例如放牧、开荒种地，会使生态环境发生变化，导致气候变化，就有可能对特定的物种，产生明显的影响，甚至灭绝。

科学家估计，鸟类和兽类，在1600-1700年间，灭绝率分别是2.1%和1.3%，也就是每10年大约有一种生物灭绝。但是，在1850-1950年间，灭绝率上升，每两年就灭绝一种生物。因此，从1600年以来的物种灭绝，古生物学家称之为，地质史上的第六次物种大灭绝，大约是物种自然灭绝速度的100-1000倍。

农作物和家畜的物种多样性，因为现代化农业的发展，而剧烈地下降。因为农作物系统，属于人工生态系统，所以，在农业生产的集约化过程中，农作物的生物多样性下降，由多品种混合种植，变为单种种植，特别是大面积、大范围的单种种植，最容易造成农作物的生物多样性下降。家畜的物种多样性下降，也是相同的原因造成的。

例如，菲律宾，1970年前，种植水稻有3500个品种，现在，只有5个品种占优势，损失达99%以上。在欧洲，小麦品种丧失了90%。在美国，玉米品种丧失了85%以上。这些作物，因为缺乏遗传多样性，也更容易受到病原体和害虫的攻击。

2.生物多样性的丧失

生物多样性的丧失，其中另一个原因就是，生态系统的破坏。

（2）生态系统或生境破坏

许多生态系统的生物多样性的丧失，是由于自然生态系统的面积急剧减少，生态系统被改变，或者生态系统被破坏。首先，让我们看看湿地生态系统的变化。

i.湿地

如图所示，湿地是生命的摇篮，是水鸟的天堂，也是陆地的天然蓄水池，被人们称为“自然之肾”。湿地对生态环境的稳定具有重要作用，湿地可以蓄洪防旱、调节气候、控制土壤侵蚀、降解环境污染。

但是，湿地是人类开发最剧烈的生态系统。例如，在新西兰，从欧洲殖民以来，90%的湿地，已经消失。在我国，北大荒，原来是渺无人烟的沼泽地，现在已经变成了东北的粮仓，原来的生态环境已经不复存在。

森林生态系统，也是被破坏得非常严重的生态系统。

ii.森林生态系统

如图所示，在自然环境的保护中，森林生态系统起着十分关键的作用。

我们知道，森林生态系统，在调节气候、涵养水源、保持水土、净化空气、消除污染等方面，都具有非常重要的作用。

人们早就注意到，森林面积减少和破坏的情况。例如，在欧洲，大部分的温带森林，已经被破坏。利用人造卫星，可以监测地球上森林的损失情况，估计从1981年到1990年，每年丧失170000 km²（17万平方公里）。从1492年以来，北美洲的自然草地，几乎已经完全消失。

2.生物多样性的丧失

（2）生态系统或生境破坏

那么，生态系统多样性丧失以后，会造成怎样的危害呢？

iii.生态系统多样性丧失后果

如图所示，在一个和谐的生态环境中，蕴涵着丰富的动植物资源，还会风调雨顺，到处充满着勃勃生机。

可是，生态系统被破坏后，可能会给人类的生产和生活，造成严重的危害。大家可能记忆犹新，如图所示，在10年前，我国长江中下游发生了一次特大洪水，英勇的解放军战士，冒着生命危险，解救洪水中的群众，你看，红色塑料大盆中的幼儿，多么惬意，可是他哪里知道，把他托出水面，为他撑伞的解放军叔叔，紧锁眉头，万分焦急，因为水深浪高，是否能把孩子安全转移。

可是，你知道，可恶的大洪水是谁引来的吗？这次洪水危害的根源，就是人类的破坏。长江上游、长江中游，原来有大量的森林，森林被破坏，造成了水土流失。长江下游的湖泊、湿地，被围垦和开发，导致了长江下游地区，调节洪水的能力减弱。这一切都是因为，生态系统多样性功能的丧失。

那就让我们进一步了解，我们国家的生物多样性现状。

iv.中国生物多样性现状

中国是一个生物多样性丰富的国家，在世界上，占第八位。中国生物多样性，遭到破坏的程度，十分严重。

如图所示，中华鲟、穿山甲、藏羚羊都是我国的珍稀动物。另外，长江特有的白鳍豚，已经成为我国最稀少的濒危动物之一。在我国，受到灭绝威胁的物种还有很多。

在我国，生态系统遭到严重破坏，森林面积急剧减少，森林覆盖率只有13.92%。退化的草地占50%，其中25%的草地严重退化。有80%以上的水体遭到污染，淡水生态系统已经被严重破坏，生物物种的的遗传多样性大量丧失。

总而言之，近年来，物种多样性丧失的原因，是多种多样的。例如，资源的过渡利用，森林的过渡采伐，野生动物的过渡捕猎，生态环境的破坏，环境的污染，还有外来物种的引入，导致当地物种灭绝，农业、牧业和林业品种的单一化，等等。这几方面，都与人口数量的迅速增加、人类的活动，有密切的关系。例如，自然资源的高速消耗、环境的污染等。

那么，面对严酷的现实，人类应该怎样的行动，来保护生物多样性呢？

3.生物多样性保护

（1）物种保护等级

首先，要对需要保护的物种进行分析，有的物种数量少，繁殖慢，对环境变化比较敏感，如果不立刻加以保护，就有被灭绝的危险。因此，根据物种需要保护的程度和紧迫性，对物种进行优先等级的划分。如果按照物种的个体数量、分布面积，划分为绝灭、野外绝灭、极危、濒危、易危、低危，几个等级。如图所示，大熊猫、穿山甲、大猩猩都属于濒危动物。

如果某一个物种的种群数量太小，即使得到保护，也不能保证这个种群，是否能生存下去。那么，如何判断某一个物种的种群的生存能力呢？下面就让我们对种群生存力进行分析。

（2）种群生存力分析

一般来说，小的种群被灭绝风险更大，因为，小种群的遗传漂移更严重，更难以适应环境的变化。如果种群的数量下降到很低的水平，就会失去遗传多样性，对环境变化的适应能力减弱，抵抗疾病的能力降低。

因此，为了物种的长期生存，保证遗传变异性的维持，需要有一个最低限度的种群数量，我们称之为最小可存活种群。通过种群生存力的分析，可以估计出，濒危物种的最小可存活种群。许多濒危物种的种群，个体数已经低于250-500个，小于最小可存活种群。

另外，物种被灭绝的风险，还与所在的生态环境有关。

（3）灭绝率大小与生境片断化的关系

因为人类对土地的开垦和利用，常常使大面积的生态系统，被人为地隔成很多小块，我们称之为生境片断化。片断化的不利后果是，有效生境面积减少，留下的斑块，相互之间的距离增加。如果片断间隔开的距离过大，生物就更难跨越隔离区，迁移就越困难，物种灭绝的概率就会增高。例如，在亚马逊河的森林生态环境中，随着生境的片断化，最敏感的猛禽、食大果实和花蜜的鸟类，最早被灭绝。

在生态系统中，如果有的区域被人类破坏，其他生物的生存空间就会减少。为了其他野生动植物的生存和保护，人类在许多地方，开辟了保护区。那么，这些保护区的设计和规划，有哪些特点呢？

（4）自然保护区的设计

一般说来，保护区越大，保护区内物种数就会越多，这是因为生态环境面积越大，就能维持更大种群的生存，所以种群的灭绝率就较低，并且，生物从其他地区迁入的机会就越大。但是，在许多情况下，许多小的保护区，可能比一个同样面积大保护区，有更多的物种。究竟是设立一个大保护区，还是设立几个小保护区呢？

如果许多小保护区能够彼此相连，生物就可以在小保护区之间，进行相互迁移，通过交配，可以进行基因的交流，防止遗传多样性的丧失。

另外，可以在保护区周围，设置相同生态环境的缓冲区，可以有效地增大生物的生存空间，使种群数量保持较高水平。

如图所示，王朗自然保护区，就是大熊猫的故乡。现在，对保护区的设计，已经非常先进，例如，可以根据存活种群所需要的最小面积，通过计算机模型，对保护区的大小和范围，进行科学估计。

除了自然保护区之外，人类还采取了其他许多有效的策略，保护生物多样性。

4.保护生物多样性策略

（1）协调好人与自然的相互关系

首先，协调好人与自然的相互关系。控制人口增长的速度，有限度、有效地利用自然资源，加强对污染物质的重复利用，从而降低生态系统被人工化的速度。大家一定还记得，曾经轰动一时的“生物圈2号”实验，地球是生物圈l号。

为了试验人类能否离开地球而生存，从1984年起，美国在亚利桑那州的沙漠中，建造了密封的“生物圈2号”，如图所示，有土壤、气体、水，还有多种多样的动植物和微生物，计划供8名研究人员生活2年。

1993年1月，8名科学家正式进入“生物圈2号”。原计划让工作人员在“生物圈2号”中生活两年，为今后人类登陆其他星球，建立居住基地，进行研究和探索。

但是，一年多以后，“生物圈2号”的生态状况，急转直下，氧气含量从21％迅速下降到14％，二氧化碳（CO₂）和二氧化氮（NO₂）的含量，却直线上升。大气和海水变酸，很多物种死亡，牵牛花却疯长。大部分脊椎动物死亡，所有的传粉昆虫的死亡，导致靠昆虫传播花粉繁殖的植物，也全部死亡。由于降雨失控，人造沙漠变成了丛林和草地。“生物圈2号”内，空气的恶化，直接危害人的健康，工作人员被迫提前撤出这个“伊甸园”。

举世瞩目的“生物圈2号”实验，以失败告终。

1996年11月15日，美国《科学》杂志刊登了“生物圈2号”实验的失败。

总结“生物圈2号”实验失败的主要原因，是由于肥沃的土壤中，微生物的分解作用，导致大气中氧含量下降，二氧化碳量猛增。当二氧化氮浓度增加到79ppm时，人体中维生素的合成受到影响，损害人的大脑。

“生物圈2号”实验的失败，充分证明，在目前，人类还无法模拟，人类赖以生存的地球，地球的生态环境，必须有生物多样性来维持。

“生物圈2号”实验的失败，给了我们一个沉痛的教训。

虽然人类在40年前登上了月球，可以说科技高度发达。但是，对于地球和生态系统的作用机制，人类的了解还相当贫乏，还不能创造出一个完美的生物圈模型。

我们也期待，生物科学、大气科学、海洋科学、土壤科学和全球生态学研究，能有长足的进步，在不久的将来，创造出一个成功的“生物圈2号”。

4.保护生物多样性策略

为了更好的保护好人类赖以生存的地球，保护生物的多样性，采取了许多措施。

（2）保护生物多样性的具体措施

i.保护对策

世界保护同盟，是国际的独立组织，负责连络各主权国、政府机构、非政府的组织，共同保护生物多样性。

例如，各国签订了《濒危野生动植物种国家贸易公约（CITES）》，制止了许多濒危物种和动物产品的非法进口和出口，解救了许多珍稀动物免遭灭绝。如图所示，象牙贸易曾经猖獗一时，偷猎者肆意捕杀大象，几乎使大象的种群，遭受灭顶之灾。现在，你能看到大象群悠闲地漫步在广阔的草原上，就会更深刻地体会到，动物保护的有效行动。

另外，在《南极条约》中，明确提出，禁止一切军事活动和核废物处理，但是，可以对南极进行科学研究和探索。

建立自然保护区和国家公园，可以有效地保护野生动植物。

ii.建立自然保护区与国家公园

物种保护，可以在当地划定区域，进行保护，我们称之为就地保护。

自然保护区和国家公园，是生物多样性就地保护的场所。保护区工作已有相当长的历史，从保护区的选址、设计和建立，到管理和评价，已有很丰富的经验。如图所示，丹顶鹤自然保护区，大熊猫自然保护区，就是对濒危物种就地保护的成功案例。

保护区的功能，主要是保护濒危物种，保护典型的生态系统。保护区，还有教育、科研和适度的生态旅游的功能。在保护区中，划分成核心区、缓冲区和实验区。在保护区之间，或者其他隔离的生态环境之间，建立生境走廊，把相邻的保护区连接起来，可以减轻生境片断化所带来的不利影响。

迁地保护，是把野生生物迁移到人工环境中，或者迁移到其他地方，进行保护。动物园、植物园、濒危物种保护中心，可以通过人工繁育，防止物种灭绝。

如图所示，原产我国的麋鹿，从英国再次引入后，在北京、盐城等地，已经成功地建立起了半野生的种群。因此，迁地人工繁育，最后再引入到野外。在动物回放野外前，可能还需要教会动物，怎样获取食物、逃避捕食者。

另外，为了更好地利用，种群已有的基因库，尽量增加物种的遗传变异，常常会把全世界动物园饲养着的一个物种，所有的个体，作为一个种群来管理，避免与本地的个体进行近亲交配。

4.保护生物多样性策略

（2）保护生物多样性的具体措施

随着科学技术的进步，保护动物的措施，也趋于多样化。

iii.种子库和基因资源库

如图所示，在2007年，我国东北虎人工授精技术的研究，已经正式启动。生物高科技手段，也可以应用于保护动物。

对物种的遗传资源，例如，植物种子、动物精液、胚胎、真菌的菌株等，都可以进行超低温的长期保存。在世界上许多国家，都有种子库和基因资源库。例如，在英国的伦敦，KM植物园的种子库，主要贮存半干旱热带和亚热带的种子。在美国，有针对湿热带植物的种子库。在印度的种子库，保存的主要农作物种子，有水稻、香蕉、豆类等一些原始的野生品系。

基因资源库，为物种保存提供了新手段。例如，优秀家畜的精液、卵子和胚胎，可以长期保存在液氮中。这些精液、卵子和胚胎，解冻以后，可用于人工受精、卵移植和胚胎移植。中国科学院上海细胞生物研究所，昆明动物研究所，都建立了细胞库，收集了170多种野生动物的细胞。

这样，就有可能，在某种动物灭绝后，采用新的生物技术，重现生物多样性。在生态系统被破坏后，可以通过科学的方法，恢复已经退化的生态系统。

iv.退化生态系统的恢复

退化生态系统的恢复，包括对生态系统的改造、修复、再植和重建，通过各种方法，改良和重建，已经退化和破坏了的生态系统。

如图所示，在寸草不长的裸红壤地上，通过种植速生、耐旱、耐瘠的桉树、松树和相思树等，先锋树种，人工启动生态系统的演替。另外，橡胶林，在我国西双版纳，成功北移。

另外，加强生物多样性的监测，如图所示，监测人员对野外放生的扬子鳄，进行无线电追踪。还必须加强和完善相关的法律法规，把保护环境和野生动植物，提高到法律的高度。

我国已经制定的相关法律，有《中华人民共和国野生动物保护法》、《渔业法》、《进出境动植物检疫法》、《野生药材资源保护管理条理》等。