地球最多能養活多少人呢 - 社會議題

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By Genevieve
at 2005-03-24T00:00

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聯合國是覺得一百億人
但距離這個目標 己經不到30年了
2035年 106.4億
有人覺得有更好的算法嗎

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By Caroline
at 2005-03-25T01:16
第六章 人口與糧食
 
壹、人口的增長與控制
在人類影響環境的諸因素中,人口是最主要、最根本的因素。人口問題是一個複雜的社會問題,也是人類生態學的一個基本問題。因此,本章除了介紹人類人口的增長情況外,還將著重討論人口增長的內在關係以及人口增長對生態平衡的影響。
 
一、人類人口的增長
1.世界人口的增長情況
在1萬多年前的冰期,人類處在舊石器時期,以捕獵和採集為生,沒有穩定的食物來源,全世界人口不過500萬左右。到了1萬年以來的冰後期,人類進入新石器時代,逐步從農耕和畜牧為主,有了比較穩定的食物來源,人口發展速度加快。在舊石器時代,人口增加1倍需要3萬年;到新石器時代,人口增加1倍需要的時間大為縮短。到了應用金屬工具的公元初人口增加1倍則只需要1000年。人類社會進入工業革命以後,應用煤和石油等能源和機器進行生產,生產力大幅度提高,人口增長速度也隨之加快。到19世紀中期,人口增加1倍的時間縮短為150年。到1830年世界人口達到10億。僅僅過去100年,到1930年世界人口達到20億。僅僅過去30年,到1960年世界人口達到30億。僅經過15年,到1975年世界人口達到40億。僅僅經過12年,到1987年世界人口達到50億。預計到2000年,世界人口將達到63億,表1可幫助了解人口增長情況。
由表中數值可見,在最近一千年中,前半段時間內人口增長緩慢,平均年增長率在0.1%以下,總人口增加不到兩倍。但在最近300餘年時間裡,平均年增長率迅速提高,人口數字大幅度增長。在1800年前後,人口接近10億;但是僅用了130年的時間,到1930年前後,人口增加一倍,達到20億。到1960年前後加上第三個10億,1975年世界人口為40億,1987年7月11日,世界人口突破50億。與此同時,從本世紀後半葉初期到1970年止,人口增長率迅速提高,1970年年增長率達到1.97%,是整個歷史時期最高值。同時倍增期(人口增長一倍所需要時間)越來越短,由150年縮短到35年,約相當於原來的1/4。
世界各地的人口增長率又有很大差別,如圖2所示。50年代初,已開發地區人口年均增長率為1.2%,開發中地區為2.1%,自此以後,已開發地區人口年均增長率持續下降,在1980~1985年間降為0.6%,1985~1990年期間基本不變,仍是0.6%;而開發中地區人口年均增長率則逐年增加,到1965~1970年期間升至2.5%,這以後逐步有所下降;1980~1985年期間為2.0%,1985~1990年期間為1.9%。預計到2025年,已開發地區人口年均增長率將下降到0.3%,開發中地區下降到1.0%。
表2為1990年世界人口增長情況,由表中可以看出,1990年世界人口增長率為1.58%,意味著每年增加8288萬人,或者說每天增加22.7萬人,或每秒增加2.6人。而開發中國家的人口增長率更大,為已開發國家的兩倍以上。表3列出了已開發國家與開發中國家人口增長情況的比較。
 
表1 世界人口增長的歷史特徵
年 份
相隔時間
(年)
總人口
(億)
年均增長率
(%)
倍增期
(年)

1000
--
2.8
--
--

1650
650
5.0
0.10
700.0

1800
150
10.0
0.47
150.0

1920
120
20.0
0.58
120.0

1965
45
33.3
1.50
46.0

1970
5
36.9
1.97
35.2

1975
5
40.8
1.75
40.0

1980
5
44.5
1.67
41.5

1985
5
48.4
1.63
42.5

1990
5
52.5
1.58
43.8

1995
5
56.8
1.51
45.9

2000
5
61.2
1.38
50.6

2025
25
82.1
   
 
 表2 1990年世界人口增長情況
  總人口
(億)
與總人口百分比
(%)
年增長率
(%)
倍增期
(年)
2000年人口
(億)

世界
52.46
100.0
1.58
44
61.22

東亞
13.24
25.2
1.11
63
14.75

南亞
17.34
33.1
1.88
37
20.74

歐洲
4.99
9.5
0.28
248
5.12

非洲
6.45
12.3
3.02
23
8.72

拉丁美洲
4.51
8.6
2.00
35
5.46

北美洲
2.75
5.2
0.81
86
2.97

大洋洲
0.26
0.5
1.33
52
0.30

原蘇聯
2.92
5.6
0.79
88
3.15

 
由於上述原因,世界人口便相對集中於開發中國家。1992年世界的十個人口大國依次是:(1)中國11.88億;(2)印度8.8億;(3)美國2.55億;(4)印度尼西亞1.91億;(5)巴西1.54億;(6)俄羅斯1.49億;(7)巴基斯坦1.25億;(8)日本1.24億;(9)孟加拉國1.19億;(10)尼日利亞1.16億。這些國家的人口都1億以上。其中開發中國家占了8個。
 
2.台灣人口的增長情況
臺灣地區人口在光復初期,民國三十五年底僅 609萬人,民國三十八年,中央政府遷臺,大量大陸人口遷入,四十八年人口突破一千萬。後因經濟社會發展,國民生活水準提高,加上醫療設備普及與死亡率咸低等因素,七十八年七月底已突破二千萬人口,八十四年底人口登記數 2130萬人,每一平方公里之人口密度為 592人,高居世界一千萬人口以上國家之第二位,且人口分布大半集中於都會區,使得都市人口密度每平方公里達千餘人,其中以臺北市每平方公里有9,920人為最多,足以顯示出臺灣地區目前人口之擁擠與集中,台灣地區人口增加概況見表4。
四十年來臺灣地區人口成長呈逐年下降趨勢,由40年代平均年增率40%,降為 50年代 30%, 60年代 20%,70年代末期10%,84年更降至8.4%。84年底人口數 2,130萬人為50年之 1.9倍;性比例 106.0,為60年以來最低水準;出生嬰兒性比例108.3,略為改善,惟仍偏離均衡性別結構;人口密度每平方公里 592人,在千萬人口以上國家,僅次於孟加拉 828人;平均每戶 3.7人,亦為歷年最低。由於出生率下降及平均壽命延長,人口結構明顯轉變,幼年(15 歲以下)人口占總人口比率,由50年45.8%降至84年23.8%;而老年(65歲以上)人口則自2.5%逐年增至 7.6%。同期間人口老化指數,呈逐年攀升趨勢,至84年為32.1%;青壯年之扶養負擔則逐年減輕,84年每 100位青壯年須扶養46位幼年或老年人口, 較50年之94位已減輕一半。
  由於國人對婚姻價值觀念改變,離婚情形長期以來呈現增加趨勢,84年每千人1.6對離婚,較50、60年之 0.4對顯著增加,平均每日約有91對離婚。
 
表4.台灣地區人口概況
項 目
40年
50年
60年
70年
80年
84年

人口(萬人) 787
1115
1499
1814
2056
2130

人口年增率(%) 4.168
3.31
2.17
1.86
1.00
0.84

性比例(女子=100) 104.26
105.2
111.2
108.8
106.8
106.0

出生嬰兒性比例(女子=100)   106.5
106.2
106.9
110.3
108.3

人口密度(人/平方公里) 218.8
310
417
504
571
592

平均戶量(人/戶) -
5.6
5.6
4.7
3.9
3.7

人齡分配(%)            
0~14歲
42.1
45.8
38.7
31.6
26.3
23.8

15~64歲
55.4
51.7
58.3
64.0
67.2
68.6

64歲以上
2.5
2.5
3.0
4.4
6.5
7.6

扶養比(%) 81
94
73
56
49
46

人口老化指數(%) 5.9
5.4
7.8
13.9
24.8
32.1

結婚率(對/千人) -
7.6
7.2
9.3
8.0
7.5

離婚率(對/千人) -
0.4
0.4
0.8
1.4
1.6

 
二、未來一百年的世界人口
 
1. 100年內世界人口的預測
據目前估計,到2000年世界人口將增至62億人。世界各地區人口出生率將先後降到簡單的更替水平。其先後時間見表5。
表5 世界各地區人口達到更替水平的時間
北美 2000~2005年
  澳大利亞和大洋洲 2020~2025年

歐洲 2005~2010年
  拉丁美洲 2035~2040年

東亞 2010~2015年
  南亞 2060~2065年

原蘇聯 2015~2020年
  非洲 2070~2075年

 
到2070~2075年,當非洲人口達到簡單更替水平後,世界人口數量仍將緩慢增長,直到22世紀初,世界人口才達到穩定值。聯合國和世界銀行都對此穩定值進行了預測,到2100年,預測人口低值為72億,高值為149億,世界各主要地區的人口將有巨大變化。非洲人口將繼續急劇增長,成為世界第二個人口最多的地區。南亞1990年人口為17.34億,2100年將為此數字的一倍。東亞到2030年前後人口將持平。拉丁美洲的人口預計將繼續增長,但速度將下降。歐洲、北美和原蘇聯地區將為人口的低增長模式。
2.世界人口增長特點
目前世界上人口不但增長快,而且具有新的特點:
(1)已開發國家人口出生率下降
近幾十年來世界人口猛增,主要發生在開發中國家,而已開發國家早在60年代就已出現人口增長率下降的趨勢。在1980~1985年期間,西歐人口增長率基本保持不變,為0.1%;澳大利亞和紐西蘭人口增長率下降最快,由1950~1955年間的2.3%下降為1.3%;北美近幾年來人口增長率持續下降,1950~1955年人口年增長率為1.8%,1980~1985年為0.9%,估計到2025年可下降到0.5%。未開發地區人口增長最快的是非洲,50年代初其年均增長率為2.1%,1985年前後,年均增長率上升到2.9%,而到了1990年,年均增長率已升至3.02%。又如印度,目前人口8.5億,但若仍保持2%的年增長率,到2035年則其人口將比中國多3億,達17億人,而居世界首位。
(2)年齡結構兩極分化
總的來論,世界人口正在老化。年齡中值從1950的22.9歲稍稍提高到1985年的23.3歲。到2025年年齡中值將超過30歲。
人口年齡構成可以分為三種基本類型:年輕型人口、成年型人口和老年型人口。目前國際通用標準如表6所示。
 
表6 人口年齡構成類型標準
  年輕型
成年型
老年型

少年兒童係數
(0~14歲人口在總人口中比重)
>40%
30~40%
<30%

老年人口係數
(65歲以上人口在總人口中比重)
<4%
4~7%
>7%

年齡中值數
<20歲
20~30歲
>30歲

 
開發中國家年輕型人口多,如1987年印度14歲以下兒童占其人口的37.2%,1986年約旦14歲以下兒童為51%。與此相反,已開發國家少年兒童係數較低,1986年英國為19%,法國為20.8%。這表明已開發國家正發生人口老化的趨勢。
人口老化亦稱人口老年化,或人口高齡化。按世界通例,凡65歲以上老人占本國總人口7%以上者,稱“老年型人口”。而許多西方國家又把這一標準提高到了14%。1986年英國65歲以上人口為15.3%,瑞典為16%,被稱為“老人國”。在法國的202萬農業勞動力中,50歲以上的勞動力占40.6%,即100個勞動力中,有40人是50歲以上的。全世界而言,60歲以上人口目前已有3億,到2000年將增至5.8億,2025年可達到11億,相當於50年代初期世界人口的一半。
(3)城市人口膨脹
城市人口的增長,在近20年內達到驚人的程度,如墨西哥城,在20世紀初只有30萬人口,到1960年增加到480萬人,1970年增加到800萬,1985年則達到1800萬人,約占全國人口四分之一。
 
三、環境保護與人口控制
 
1.地球的人口環境容量
地球是人類棲息的場所,這個生態圈究竟能容納多少人?世界人口按指數規律增長下去將是關係到人類前途和命運的一個重大問題。首先,如果人口無限增長下去,地球將容納不下;眾多的人口對環境會產生惡劣影響。
就每人平均可能占有陸地而言,根據聯合國預測資料,按目前45年的倍增期計算,1990年世界人口為53.2億,2035增至106.4億,2080年達到212.8億,.800年後世界人口可達到千萬億的天文數字。如果屆時地球上全部土地,包括山脈、沙漠、甚至南極洲都為人們所居住,平均每人占地為1.5米2,已經沒有可供耕種的土地了。
從生態學角度分析,地球又能養活多少人呢?地球植物的總產量,按能量計算每年為2.77×1021焦耳。人類維持正常生存每人每天需能量107焦耳,則每年需3.68×109焦耳。按此數值計算,地球上植物總產量可養活7534億人。但由於以下兩方面原因:第一,以植物為食的,不僅僅是人類,其他各種動物也都直接或間接地以植物為食;第二,有許多植物和動物是不能供人類食用的。因此,據估計人類只能獲得植物總產量的1%,即只能養活75億人。
通常人口容量並不是生物學上的高人口數,而是指一定生活水平下能供養的最高人口數,它隨所規定的生活水平的標準而異。如果把生活水平定在很低的標準上,甚至僅能維持生存水平,人口容量就接近生物學上的最高人口數;如果生活水平定在較高目標上,人口容量在一定意義上說就是經濟適度人口。在70年代國外生態學家曾對地球生態系統的人口容量進行了估算,最樂觀的估計是地球可養活1000億人,但多數認為只能養活100億人左右。
 
2.人口增長對環境的影響
前已指出,人類影響環境的原因,主要在於人口激增。這可以從下述六個方面分析:
(1)人口增長對土地資源的壓力
由於許多開發中國家土地退化,糧食產量趕不上人口增長,使得世界糧食供應日趨緊張。在非洲,人口增長快於糧食增長。據世界銀行1986年報導,80年代,非洲僅有1/4的國家其糧食消費量有所增加,1971~1980年多數國家人口年增長率約2.92%,糧食年增長率只有0.2%;有的地區甚至是負增長,如中非糧食增長率為 -0.91%。就我國情況看,1950年人均耕地0.18公頃,1980年降到0.1公頃,僅為世界人均耕地面積0.37公頃的1/3,到2000年將只能人均擁有耕地0.08公頃了。也就是說,每公頃耕地需要養活的人口數量不斷增加。1950年為5.5人,1980年增到9.8人,到2000年每公頃耕地將養活12人。而按照中國目前的生產力,需要人均0.2公頃左右的土地,才能最低限度養活全部人口和支持經濟和工業的適度發展。然而,由於土地沙漠化、水土流失、工業和城市發展蠶食耕地等種種原因,至使中國的可耕地面積正以每年47~67萬公頃的速度減少。1984~1987年間平均每年減少耕地65.5萬公頃。
為使食物供應跟上人口增長,需要採取各種措施:如施用大量化肥與農藥以提高單位面積產量,或開墾荒地以擴大耕地面積等等。但是這些措施都可能以環境的破壞為代價,因為過量施用化肥與農藥會造成土壤板結,水體富營養化,環境污染,抗藥性害蟲種類與數量增加等,最終可能使農、林、牧、副、漁各業的總產量反而下降。不適當地開墾荒地,必然也會破壞有利的生態平衡,例如土地沙漠化,鹽鹹化等。據1984年估計,地球上35%即約45億公頃的土地正不同程度地沙漠化,其中有3/4以上的土地中度退化,1/5的土地完全喪失了生產能力。中國已有75300平方公里的土地沙漠化,到2000年將增到兩個台灣省以上的面積。
(2)人口對森林資源的影響
森林是保持人類環境質量的一個重要因素,更是陸地生態系統的重要組成部分。但是人口過分增長勢必毀林造田、毀林蓋房......,結果使越來越多的森林資源受到破壞。自1850年以來,幾乎10億公頃的森林被砍伐,原始森林約減少一半。在1975~1980年的五年中,非洲森林資源被毀壞的面積達3700萬公頃,亞洲為1200萬公頃,拉丁美洲為1840萬公頃,其數量是很驚人的。20世紀80年代,熱帶雨林主要生長國巴西、印度尼西亞、薩伊三個國家每年被砍伐的林木超過200萬公頃。象牙海岸是世界人口自然增長率最高的國家之一,1987年其人口自然增長率為3.0%,而每年森林損失率為5.9%。半乾旱地區也因大量開採飼料及薪炭材,導致樹木密度減少。中國由於人口增長過快,許多農村找不到薪柴而對森林亂砍濫伐。如全國人口自然增長率最高的四川省,解放初期森林覆蓋率是19%,80年代初已下降到13%,生態系統遭到嚴重破壞,也引起自然災害的增多。
(3)人口對能源的影響
人口的增長使能源供應緊張並且縮短化石燃料的耗竭時間。由於生產和生活中消耗的燃煤、石油、天燃氣等釋放出大量CO2,加之熱帶雨林被大面積砍伐,使大氣中CO2濃度從原先的315ppm上升至352ppm,引起的溫室效應使全球氣候變暖。而且會導致生物異常,毀壞大面積森林和濕地,引起海平面上升,甚至導致極地冰帽融化。異常的氣候會加速森林的破壞。而開發中國家的燃料又有90%來自森林,因此,未來人口增長與能源短缺的矛盾不容忽視。
(4)人口對城市環境的影響
隨著人口的激增,城市的人口密度加大,由家用燃燒以及生活污水和垃圾等造成的污染也更加嚴重。同時,城市綠地面積的縮小使城市環境自淨能力下降,從而進一步加重了對環境的壓力。我國1990年有26.2%的人口為城鎮居民,約3億人。在1982~1990年間以每年4.35%的速率遞增,高於1949~1981年間的3.99%遞增速率。預計到2000年,城鎮人口將占總人口的35.7%。而目前已開發國家城鎮人口比例為79%,世界平均城鎮人口比例為42.2%。
(5)人口對工業發展的影響
人是具有創造能力的勞動者,在一定條件下是一種寶貴的資源。但是,人口增長過快,反而不利於工業的發展。首先,不利於在企業中採用自動化技術與設備來減少職工人數以提高勞動生產率。儘管1984年以來實行了工業改革,但工人的勞動生產率卻屬世界低水平,阻礙了工業的持續發展。
(6)人口對氣候的影響
人口增長,會因呼吸、燃燒和工業發展使排入大氣的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等增加,可能引起酸雨和光化學煙霧事故。據估計1988年人為造成大氣碳化物含量是55億噸。CO2在大氣中含量增加產生溫室效應。據英美科學家對100年來氣候進行回顧性調查的研究結果表明,19世紀90年代,世界年均氣溫為14.5℃,20世紀80年代,年均氣溫升高到15.2℃。估計到2030~2050年,全球年均氣溫將比近十幾年高1.5~4.5℃,將比過去一個世紀高5~10℃。如果在1970年開始的全球性氣候突然變暖持續下去,在90年代後,乾旱、熱浪及其他異常氣候將有增無減。
總之,開發中國家生態環境的破壞程度遠比已開發國家大,主要原因是人口的壓力。在許多開發中國家,人口已超過它們本國資源承載能力。例如,中國人均耕地、森林、草原、水源均低於世界人均水平。
關於人口增長對環境的影響,1970年梅托斯(Meadows)提出一個“人口膨脹 - 自然資源耗竭 - 環境污染”的世界模型,見圖6-5。該模型認為,人口激增必然導致下列三種危機同時發生:
1.土地利用過度,因而不能繼續加以使用,糧食產量下降;
2.自然資源因世界人口稠密而發生嚴重枯竭,工業產品也隨之下降;
3.環境污染嚴重,破壞驚人,從而使糧食加速減產,人類大量死亡,人口增長停止。
但該模型為純數學計算結果,未考慮人類控制自身發展的能力和人類的創造力。然而該模型確實表明生態的平衡與人口增長關係重大。人口增加必然要開墾土地,興建住宅,採代森林,開闢水源。結果改變了自然生態系統的結構和功能,使其偏離有利的平衡狀態。如果偏離程度超過了生態系統自身調節能力,則生態平衡便遭到破壞。這時自然界就要對人類進行報復。因此,考慮人口的增長和人口密度分布問題時,必須尊重自然生態規律,使其不斷保持最優平衡。
 
貳、糧食問題
當前人類面臨的另一個重大問題是糧食問題。在過去的幾十年中,從世界總的情況看,在增加全球糧食生產方面已經取得了較大的長進;但是,由於人口的迅速增加和糧食分配的不均,飢餓仍然存在。據聯合國統計,近年來全世界只有約半數國家的糧食能夠自給,其餘國家糧食均短缺,且多數是開發中國家;有9.5億人仍受著營養不良之苦,其中80%生活在世界上低收入的國家。
 
一、糧食在人類生活中的重要作用
中國有句古語:“國以民為本,民以食為天”。人類自從進入文明以來,糧食在解決人類食物方面,始終起著決定性的作用。我國絕大多數人習慣以糧食為主要食物,稱之為“主食”,現在世界上大約有90%的人都是以糧食為主要食物,其原因是人類生命活動所需要的熱量主要取自糧食。
1. 熱量和食物量
人體各種生命活動的動力是能量(熱量)。由於人類不能直接利用太陽能,故只能靠獲取食物來解決,這樣,獲取食物便成為人類賴以生存和繁衍的最基本的條件。
不同的食物所含的熱量和營養成分差別極大。不過大體上說來,人類必須有足夠數量的食物以供給身體各項活動所需要的熱量,同時還必須有品種齊全的食物以供給所需的脂肪、澱粉、蛋白質、維生素和各種礦物質等。聯合國糧農組織曾對各個國家和地區以及全世界人民,每天每人所需要的蛋白質和熱量做過估計,由於每人的需要量因年齡、性別、體重和體力勞動等而異,故只能取平均值:
人類平均每天需要的熱量:2385千卡/人‧日
男性:3000千卡/人‧日
女性:2200千卡/人‧日
人類平均每天需要的蛋白質:38.7克/人‧日
男性:0.57克/公斤體重‧日
女性:0.51克/公斤體重‧日
 
2. 人類食物的來源
人類食物可分為兩大類,即陸地食物和海洋食物。但從生態學的觀點來看則可分為植物性食物和動物性食物兩大類。
(1)海洋食物
從面積上看來,地球表面約有四分之三是海洋,似乎海洋的食物來源應該遠比陸地食物為多,但實際情況並非如此。在海洋中,對魚類和其他食用水生生物的生存繁殖,能提供必要條件的只限於沿海一帶;幾乎占海洋面積90%的深海遠洋區域,能生產的人類食物數量極低,可稱為水生生物的荒漠地帶。在全世界人類食物所提供的熱量中,魚類只占0.8%,在所提供的蛋白質中,魚類也只占4.6%,因此,對整個人類的食物來源來說,僅居於比較次要的地位。1983~1985年,世界年均捕魚7217萬噸。今後人類的食物中,海洋所提供的份額預計仍然是很低的。
1969年,美國列克爾(W. E. Ricker)對海洋食物鏈中每一營養層次的最大年產量做過估計,結果見表7。表中第四營養層次可供人類食用,其年產量約為3億噸。在目前的條件下,其中約有一半能為人類捕獲供作食物。但據FAO估計,常規魚類的最大可持久維持的產量約1億噸(最大可持久維持的產量指的是在不斷減少自然繁殖數量的前提下,每年可捕獲的漁量);而且目前世界漁業正在逐漸接近這一海洋最大可持久維持的捕撈量如再顯著增大捕獲量,勢必破壞海洋生態系統,使資源喪失恢復能力,最後捕獲量也必然隨之下降,當然淡水養殖業,仍有相當的發展潛力,特別是在我國今天,應充分利用河湖,水庫,大力發展淡水養魚,以增加魚類產量。
表7 海洋食物鏈中各營養層次的估計量最大年產量
營養層次
最大年產量(億噸鮮重)
  營養層次
最大年產量(億噸鮮重)

1
1300
  4
3

2
130
  5
0.45

3
20
     
 
(2)陸地食物
如上所述,海洋雖大,而成為人類食物主要來源的可能性卻不大,因此,為了滿足人類生活的要求,必須增加陸地食物的產量。所謂陸地食物,主要是指糧食、肉類、蔬菜、油脂和水果等。其中,不論在過去、現在或可以預見的將來,糧食都直接或間接地起著主導的和決定性的作用。雖然今後我們的畜牧業、蔬菜和果品都將有相當大的發展,但對糧食的需要量還是要日益提高的。
 
二、目前世界糧食的供應情況
前面講過,世界糧食生產總的來看還可以,只是由於生產和供應的分配不均,以致造成嚴重的問題。據統計,1988年,發展中國家食物不足的人口約9.5億,占世界人口的20%;世界上有半數以上人口營養不良或食物質量不好,即大多數人缺乏需要的蛋白質。
從整體上講,糧食產量已超過需求。除了非洲以外,全世界的人均產量自1965年以來有了實質性的增長;特別是90年代以來,亞洲的人均糧食量得到了極可觀的增長,增長率超過了已開發地區。這在很大程度上是由於近年來中國大陸在改善農業方面的進展。非洲的人均糧食產量則呈下降趨勢。
目前,南亞和非洲地區的糧食供應量最為缺乏。南亞人口的20%嚴重發育不良,50%的每日營養素攝入量不足以正常勞動生活。北非則有2000萬人、非洲南部撒哈拉地區有15000萬人營養不良。
造成這種情況的原因,一方面有政治的、一方面也有地理的。全世界2/3的人口居住在糧食產量不足的地方。
 
 三、提高糧食產量帶來的環境問題
本章開頭已提到,目前世界各國主要通過墾荒地和施用化肥與農藥這兩種途徑提高糧食產量。但是,這些措施都給人類的生存環境帶來不容忽視的影響。
 1. 開墾荒地對生態平衡的破壞
從歷史上看,糧食需求的增長是由耕地的擴大來滿足的。雖然從1950年起產量的增加變得更加重要,而耕地仍在繼續擴展。1850~1950年間,全部耕地從約53800萬公頃增加到近12億公頃;到1980年,達到了15億公頃。
耕地的這些增加是以牧地、濕地及其它生態系統特別是森林的減少為代價的,因而會破壞生態平衡而形成水旱災害,並對糧食和其它農業生產帶來極為不利的後果。
例如中國西雙版納傣族自治州,據1959年普查,全州森林覆蓋率為40%;20年來,覆蓋率降為26%。在減少的森林面積中,約有80%是由毀林墾荒引起的。結果,這個地區生態平衡遭到破壞,糧食問題現在很突出。
又如印度尼西亞的爪哇島,由於人口的增長,越來越多的人去耕種邊界土地,砍伐森林作為農業用地;結果加劇了土壤的侵蝕和土中養分的消耗,每年有近20萬公頃的土地退化。持續的土地退化與侵蝕不僅威脅著1200萬爪哇人的生計,使越來越多的人成為赤貧;而且還減少了山地中水的蓄存量,加劇了下游地區的河道淤塞,使雨季洪水氾濫,損害了下游的城市和農村。
另一方面,目前世界上墾荒的潛力到底如何?據統計,在地球上現有的480億畝可耕地中,已開墾的只有總耕地的一半左右,剩下的近半數可耕地,由於水、肥、熱等條件差,墾殖費用高,短期內難以充分利用,尤其是這些土地大多分布在經濟未開發的國家,更給其墾殖利用帶來許多困難。世界人口的增長主要在亞洲,而那裡的耕地面積又所餘無幾,因此,從整體上看來,世界耕地面積的擴大是十分有限的,必須另找其他出路。
 
2. 使用化肥對環境的影響
中國現有人均耕地面積約0.8公頃,而美國約8.8公頃,世界平均為0.3公頃;即無論耕地還是糧食的人均占有量都是比較低的。如上所述,擴大耕地面積會冒破壞生態平衡、引起土地沙漠化和水旱災害的危險;但提高單位面積產量也會遇到農藥和化肥對環境的影響問題。
化肥的種數很多,目前主要是氮(N)、磷(P)、鉀(K)三種,它們都是農作物必不可少的要素。一般土壤裡這三種元素的含量不能滿足植物生長的需要,其餘30種微量元素如鐵、銅、鋅、鎂等都可由土壤供給。
最近20年內全世界礦物肥料的消耗量增加了3倍,1990年已達到17100萬噸。氮肥使用量增長尤其快,目前已超過7000萬噸。化肥使用量的增加,雖然提高了農作物的產量,但由於施用量不當以及施肥方法不合理,常使很多化肥被浪費掉;而且隨水土流失進入水體,從而加劇了對環境的污染,導致生態系統多方面失調。據聯合國糧農組織統計,1976~1977年,全世界三大化肥的總消耗量中氮肥占48%,磷肥占28%,鉀肥占24%。氮肥的用量遠遠超過磷肥和鉀肥,但是,氮肥的利用率很低,如:
美國 30~50% 原東德 50~70%
原蘇聯 30~41% 羅馬尼亞 32~34%
日本 30~60%
我國現年產化肥4000萬噸,2/3為氮肥,由於施用技術落後,利用率只有30%左右。這樣,每年就有近1800萬噸進入環境,造成嚴重污染。
化肥的主要環境問題是對水體污染。
氮肥的流失導致水中硝酸鹽含量,磷肥引起水中鎘離子高。有資料表明,世界各國近20年來,地下水中硝酸鹽濃度增高的速度約為1~3毫克/(升年)。硝酸鹽污染已成為癌症發生的一個重要環境因素。
另一個嚴重後果是水體的富營養化。富營養化在湖泊演化過程中起著重要作用。
水體中有了大量的氮、磷、鉀營養物質後,會促進藻類大量繁殖,首先是窗格平板藻占優勢,繼而出現紅色顫藻。由於藻類的過分繁殖,加上藻類的呼吸作用和藻類死後的分解作用,大量耗掉了水體中的溶解氧,在一定時間內,會使水體嚴重缺氧,引起水中魚類的大量死亡。
一般認為,無機氮含量在300mg/l和總磷含量在20mg/l以上時就可能出現富營養化的現象。
要控制化肥(主要是氮肥)對環境的不良影響,既要控制其施用量,又要嚴格執行使用規程。目前國外實施一系列法定的一般預防性措施和農業技術措施:前者的方向是消滅不合理地使用化肥,控制其在環境中的積累,如利用有機肥在最佳時期按規定用量、用適合當地的方法施肥,在輪作中栽培過渡性作物,施用長效肥料等。一般預防性措施包括對肥料的正確運送、保存和施用等。
3.使用農藥對環境的污染
農藥是消滅對人類和植物的病蟲的有效藥物,在農牧業的增產、保收和保存以及人類傳染病的預防和控制等方面都起很大的作用。例如在日本,稻米產量由於大量使用化學農藥,每公頃自1945~1950年3.2噸提高到1966~1968年的4.2噸。又如在菲律賓、巴基斯坦和巴西的示範農場中,利用除莠劑使稻米增產約46%。第二次世界大戰期間,諾貝爾獎金獲得者默勒(Paul Mueller)發明了滴滴涕,使蚤子受到控制從而防止了歐洲斑疹傷寒病的傳播。滴滴涕還能消滅蚊子,因而對防止瘧疾和腦炎病的傳染也起重要作用。例如印度在1952年,瘧疾發病率達7500萬病例;使用滴滴涕控制後,到1964年就減少到10萬病例。
隨著化學工業的發展和農藥使用範圍的擴大,化學農藥的數量和品種都不斷增加,現在世界化學農藥總產量(以有效成分計)超過200萬噸,預計到2000年,世界農藥的使用量在300萬噸左右。但農藥有其利也有其害。由於長期大量使用農藥,空氣、水源、土壤和食物受到污染,毒物累積在牲畜和人體內引起中毒,造成農藥公害問題。因此,如何正確地使用農藥,農藥的發展方向如何,都引起了人們的普遍關注。
(1)農藥和殺蟲劑
一般所謂農藥(Pesticides)包括有許多種類:除了最常見的殺蟲劑(Insecticides)外,還有除莠劑(Herbicides)、滅真菌劑(Fungicides)、熏劑(Fumigants)和滅鼠劑(Rodenticider)等。造成環境污染並對人體有害的農藥主要是一些有機氯農藥和含鉛、砷、汞等重金屬製劑,以及某些除莠劑。某些有機磷農藥對牧畜和人體有劇毒,使用不慎會引起急性中毒。
滴滴涕是一種合成的有機氯殺蟲劑,目前許多國家都已禁止使用。合成的有機殺蟲劑分為三類:氯化碳氫化合物(即有機氯農藥),有機磷酸鹽(即有機磷農藥)和氨基甲酸脂。
有機殺蟲劑一般具有下列五個特性:
A. 對害蟲的毒性。主要是破壞神經系統,反復不斷地刺激神經,引起痙攣和死亡。
B.不降解性和化學穩定性。一次施用後藥效可維持很長一段時間,這樣既可減少用藥次數和用量,又能節約勞動力。
C. 廣泛的毒性。一藥多效,能控制或消滅許多種害蟲,因此在供應和使用上都非常方便而且經濟。
D.脂溶性。難溶於水但易溶於油脂中,所以接觸後能透過蟲體表面的油脂保護膜,使其中毒死亡。
E. 物理分散性。在應用時噴液約有20%,粉劑約有10%附著在作物上,其餘約40%~60%藥劑降落地面,約5%~30%飄浮空中。附著的部分經水沖刷還會分散到周圍水、土、空氣中去。這樣使害蟲的生存隨時隨地都受到威脅,以至滅亡。
上述這些特性也有其不利的一面。它們大多數對環境有極大影響,並會引起生態系統的嚴重破壞。特別是滴滴涕等有機氯農藥是最典型的例子,它們嚴重地污染環境並危害人類健康。
 
四、利用生態學原理提高糧食的產量
1. 植樹造林、保護森林、減少水、旱災害
前面指出,森林具有蓄水保土的功能,破壞森林,就可能導致水旱災害,使作物減產。中國1949年因水災減產30%以上的面積,每年達120萬公頃到1133萬公頃,平均每年約有420萬公頃,相當於耕地面積的4.2%。當然,造成這些災害的原因不能完全歸於森林的破壞,但是可以肯定,這是主要原因。例如1981年四川省的兩次大水災,主要是長江上游水源林遭破壞造成的。因此,植樹造林,嚴禁濫伐和保護森林,是保護農田,減少作物損失的增加收獲量的重要途徑。
 
2. 充分利用太陽能,增口初級淨產量
在空間和時間上,增加太陽能利用率,加強光合作用,是增加植物初級淨產量,即增加人類食物來源的另一重要途徑。
由於照射到葉片上的陽光,有76%被反射和透射出去,根本未被利用。因此,如果在一塊土地上,同時穿插種植高度不同,對光能要求不同的植物,組成層次分明的人工植物群落,或合理密植,都能充分利用太陽能,增加初級淨產量。如果光能利用率從1%增加到2%,則世界食物產量就增加1倍。
選育良種,縮短作物的生長期,在一定的日照期間內,增加播種次數,即增大土地的復種指數,或使作物生長期與日照強度變化獲得最佳協調,或使作物成熟期避開雨季等等,都可以增加作物的產量。
3. 充分發揮初級淨產量轉變為食物的作用
目前相當大一部分農業廢棄物(也包括雜草)、或直接用於漚肥,或用作燃料燒掉,這是很不經濟的。據聯合國糧農組織估算,在亞洲,近東和非洲,每年由於能源緊缺和燃料不足而燒掉的糞便約4億噸,僅印度就燒掉6800萬噸。糞便和秸杆大量燒掉,使土壤的有機物減少,肥力下降,反過來又加重了土地的負擔。要是把這些廢棄物和雜草,經過加工製成飼料,首先餵養牲畜或家禽,生產肉食品,然後這些動物的糞便再用於生產沼氣供作能源,而沼氣池底渣用作肥料還田,使土壤的養分得以循環恢復。這樣,固定於作物廢棄物中的太陽能的利用率可達到90%,比直接燃燒約大9倍,同時還增加了食物的產量。
此外,大量的農、副、魚產品加工過程中的下腳料,更可以先製成飼料,餵養家畜家禽以生產肉類食品,其糞便再用於生產沼氣和肥料。這比做為垃圾倒掉要好的多。不但充分利用了初級淨產量,而且又能減少對環境的污染。
4.遵循物流平衡規律、保護土地肥力
任何植物在其生長過程中,都要根據它自身的需要從土壤中攝取一定種類和數量的營養分(有機物或無機元素)。在自然生態系統中,植物通過其枯枝落葉在分解者的作用下,使等質等量的營養分回到土壤中,形成輸入輸出和平衡關係,土壤的肥力也得以保持。但在人工的農田生態系統中,作物收獲後便被移離土地,同時,在一塊土地上長期只種單一作物,結果某種營養分長期被提取,形成輸出大於輸入,以致嚴重短缺,破壞了原來的平衡,引起作物減產。採取輪作(即每年或每茬種植不同的作物,2~3年為一輪)或套種的制度,例如耗氮量大的作物與具有固氮功能的作物交錯種在一起,可以使耕地恢復肥力,比長期施用化肥,更有利於作物的生長。
5. 合理捕撈,保護海產資源
近20年來,海洋捕撈強度一再增加,如中國1983年一網可捕魚60萬公斤。這樣做,一個時期的海產品產量可以有較大增加,可是,隨後由於資源的恢復速度趕不上捕撈強度,結果反而造成海產品產量的下降。近幾年來我國海產品市場,大量上市小帶魚,而大、小黃魚幾乎脫銷,便是很好的例子。因此,必須根據生態學規律,按照不同魚類的生長成熟周期以及資源量,在有利於資源恢復的前提下,規劃我們的捕撈活動,才能持續穩定地獲得最大的海產品產量。
此外,興修水利,保證灌溉用水;或發展海洋蝦、貝類及淡水養殖業等措施,都是增加食物來源的途徑。
 
Rosalind avatar
By Rosalind
at 2005-03-24T06:38
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Dora avatar
By Dora
at 2005-03-26T21:33
寫的很全面又有深度`謝謝
Enid avatar
By Enid
at 2005-03-27T01:35
我想知道資料的出處
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Kama avatar
By Kama
at 2005-03-26T15:50
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Todd Johnson avatar
By Todd Johnson
at 2005-03-25T02:37
廢話啦...
Regina avatar
By Regina
at 2005-03-25T03:40
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Rosalind avatar
By Rosalind
at 2005-03-26T15:16
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Emma avatar
By Emma
at 2005-03-27T02:48
樓上的可以說重點嗎?要看完很累ㄋㄟ

PVC~飲料包裝有哪些廠牌是用PVC的??

Damian avatar
By Damian
at 2005-03-23T00:00
誰知道各大便利商店販賣的保特頻飲料...有哪些廠牌是用PVC裝的??把那些廠牌說出來~讓大家的健康有保障!!

請問什麼是”松節油”???

William avatar
By William
at 2005-03-23T00:00
什麼是松節油??他的成分是什麼??是怎麼來的?有別的添加物嗎??他有什麼用途???我覺得蠻香的~有害處嗎??還有哪裡�� ...

日常生活中的化學反應速率

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By Irma
at 2005-03-23T00:00
在日常生活中~~有哪些例子可以說明化學中的反應速率PS:已知濃度.溫度等因素對反應速率會有影響PS2:從網� ...

請問地球人口數是怎麼算的?

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By Annie
at 2005-03-23T00:00
請問地球人口數是怎麼算的...?是報戶口統計的嗎?如果遊民或植物人還有非洲人或是偏遠山區的土著==and#34;都有計� ...