【地球資源環境與人類生存和發展】
【地球資源環境與人類生存和發展】
地球是太陽系唯一含有大量水的行星，並也醞釀出不同生物與生態體系，並與物質共同演化出獨特的環境。35億年的演化過程，地球的生命發展多樣且分佈各處。但隨著人類的演化與文明發展，也衍生很多的環境問題。人類對土地與資源的開發與使用伴隨許多環境問題。
自然環境與演變─環境的組成與結構環境
環境基本法定義：影響人類生存與發展之各種天然資源及經過人為影響之自然因素總稱。
包括物質與非物質：陽光、空氣、水、土壤、陸地、礦產、森林、野生生物、景觀及遊憩、社會經濟、文化、人文史蹟、自然遺蹟及自然生態系統等。
簡而言之，在人的周圍所有事物就是環境。但人類文明進步也讓環境有巨大的改變，從物質環境的角度而言，許多的自然環境已被人類改造為人造環境，但仍然依附在大自然環境裡。
地球是由互相影響之不同環境系統所組成, 並由不同的自然作用協調運作。概略分為水、大氣、地質、以及生物四大部分(圈)地球不同的自然環境系統。
一、生物圈 (Biosphere) 生物圈是生物生存的空間，範圍自海平面下61公尺至海平面上6,000公尺；也就是指地球表面全部生物與其他有關的自然環境相結合的總稱，亦泛指地球上所有的生物，以及生物賴以生存之環境、空氣、土壤和水，都是生物圈的範圍。生物圈中有許多共同的生態系統，如陸地上有森林、沙漠、凍原等生態系統，而生物圈中的生物與生物、生物與環境、生態系統與生態系統之間互相影響彼此依存。
二、大氣圈 (Atmosphere) 大氣圈由許多氣體混合組，其中其中氮佔78.09%、氧 20.94%、氬0.934%，這三種氣體共佔空氣總體積的99.97%，加上其他較微量的氣體例如氖、氦、氪、氙、氡等，這比例含量在地球各地表上變化不大。而空氣中溫室氣體二氧化碳和水蒸氣，在一般情況下二氧化碳的含量為0.02~0.04%，水蒸氣的含量為4% 以下，而此含量會隨季節和氣象的變化迅速改變。
三、水圈 (Hydrosphere) 地球和太陽系其他行星最大的區別，在於地表約有四分之三的面積被水所覆蓋，宛如一顆水藍色的球體。而水存在地球上主要是以固態、液態和氣態三種形式，三態彼此之間轉化吸收或釋放潛熱，形成地球上的水圈，亦為地球上的生命依存重要的組 成之一。透過水循環，陸地不斷地被 補充淡水以維持生命所需( 包括人類)。
四、地質圈 (Geosphere, Lithosphere) 地球的結構一直處於變動之狀態，會因為時間而改變，而岩石圈即由固態無機的岩石構成，例如火成岩、沉積岩、變質岩等，岩石圈可以大略的定義為地球最外層堅硬的岩體。
現今各大陸的形成既是地球經過數億年大陸板塊運動的結果。因此，四個系統中的不同自然作用，共同產生現今的地球的面貌。
自然環境之演變
地球是一動態系統，會隨時間改變，此為地質時間(geologic time)之變化。時間尺度是長久的。因環境改變，地球的面貌與生態系統亦隨之改變，並影響生物之演化。
人類如何改造環境？
所有需求(need)都需要特定資源才能滿足。若資源多，則基本需求易被滿足，更甚者只是滿足過多的慾望(want)而已。例如購買太多食物，但大多都丟棄。人類消費越多則代表自然資源消耗越多。
全球每年生產糧食的熱量，平均有24%是被棄置的。這些糧食是由相當於將近2百萬公頃的土地(約墨西哥的大小) 所產生。美國平均一個家庭每年所丟掉食物的金額約 1,600美元(5萬元新台幣)。
環境的問題隨文明與經濟發展、科技 進步、人類生活與消費習性改變而產生及惡化。而人類產生的環境問題，反過來開始影響人類的生存，包括土地的過度的開發與利用、污染、資源 枯竭等。進而影響到人類未來的發展，有史為鑒。
人類文明的發展與全球化趨勢：
1.工業革命與科技發展(社會轉型)
2.人口在空間與時間的變化(成長與分佈)
3.都市化(人口密集化)
4.經濟發展與全球化(人與物之流動)
5.農業改革(化學肥料與農藥之使用、糧食生產與供應穩定性)
造成：
1.生活形態之改變
2.消費行為之改變
3.糧食供給與安全問題
4.公共衛生問題
5.土地與資源規劃與利用問題
6.環境衝擊
7.能源需求
全球人口的成長各地區不同
全世界的人口也將集中在大城市(megacity)-人口都市化，經濟發展是建立在能源之消耗(GDP vs. 能源消耗)，人類經濟發展也導致全球化現象，並加速人事物的流動與相互影響力：以美國大 賣廠WalMart為例。全球化更加凸顯人、事、物之間的關連，但也加速自然資源的消耗。
能資源的使用、消耗與各地區發展程度、社會、經濟與生活形態有關，如開發中國家與已開發國家之差異。全球因經濟發展而消耗漸多，但資源是有限的。
全球化石燃料產量日增─人類使用的所有資源都是環境所提供的，所以人類必須靠環境支持才能生存。人類要能繼續發展下去就必須要瞭解：
1.地球有多少資源能夠讓我們繼續使用？
2. 以及我們已用了多少？
如何衡量現有資源(生物承載量)及消耗程度(生態足跡)？
以生態足跡(ecological footprint) 衡量人類對環境資源之消耗
生態足跡原理：只要有任何物質或能源被消費，就必須要從 一個或數個生態系中提供一些土地，這些土地負責提供與這些消費有關的資源或廢棄物分解功能。其單位為全球公頃。
以全國(或地區)的年平均消費量和全球的土地收成為計算基礎。生態足跡所計算出的區域大小是利用提供人類消費生態服務的全球平均生產力加總而成，這些生態足跡的資料都可以和該地區的「生物承載量」（biological capacity，意指每個國家皆依賴生態容受力以維持本身，及可提供之資源）加以比較。
生態足跡(ecological footprint)之意義與計算依據。每地區或國家有不同之生態足跡(全球公頃/人)及生物承載量(全球公頃/人)，我們已經用過頭了！
全球每人平均的生物承載量與生態足跡的歷年變化情形（單位是全球公頃）
環境能資源的消耗或過度使用將造成：
1.污染土地利用與地貌改變
2.消耗能源
3.生活方式與形態改變
4.經濟與社會衝擊
5.人類社會發展與環境之間的互動關係
6.趨勢與未來的預測
【人類生存和發展的三大基本要素】 文 / 李志民博士
物質、能量和資訊是構成人類生存和發展的三大基本要素。
物質資源
人類最先認識並開發利用的是物質資源，把它們轉化為生產資料或材料，製造了滿足人類衣食住行需要的生產工具和生活用品。物質是一種變化著的空間結構和場，其表現為兩種最基本的現象形態，一種是實物、粒子形態；一種是場、波的形態。自然界由各種物質組成，物質在不停的運動變化之中，所有物體都有品質。例如：空氣和水，食品和衣物及作物，煤炭和石油等礦藏，鋼鐵和木材等材料，以及人工合成的各種纖維、塑膠等等，都屬於物質。
能量是能維持源和基礎
能量是物質的動態形式，是品質的時空分佈可能變化程度的度量，用來表徵物理系統或過程做功的本領。能量是維持萬物運動變化的能源和基礎；是維持自然界生態平 衡的動力和源泉。大約到了十八世紀，人類開始比較系統地認識和開發能量資源，把它轉化為動力，製造了不需要人力驅動的生產工具，勞動生產率得到大幅度提高。現代物理學已明確了品質與能量之間的數量關係，即愛因斯坦的質能關係式：E=mc2。
資訊為人類提供了豐富資源
任何事物的運動狀態和方式都會給出特定的資訊。資訊是指音訊、消息、通訊系統傳輸和處理的物件，泛指人類社會傳播的一切內容。物質結構和運動變化的規律，包含相互作用力和產生運動的各種條件，為人類提供了關於自然的豐富資訊。對生物或社會這種複雜系統來說，許多規律的作用是通過資訊傳遞而啟動或停止。隨著社會發展和科學技術的進步，人類開始比較自覺地認識和開發資訊資源，把它轉化為知識，因而可以製造出更多的資訊化、自動化和智慧化的生產工具，勞動生產率和勞動品質得到前所未有的提高。特別是電腦和互聯網的發明，人類對資訊的認識和利用日趨深入和廣泛，資訊資源的地位與作用日益凸顯，資訊已成為社會發展中的一個主導因素，是客觀世界不可或缺的重要資源。人通過獲得、識別自然界和社會的不同資訊來區別不同事物，得以認識和改造世界。
人類的長期實踐證明，物質就是人類能夠感知的實際物體或場，從微觀的納米，到宏觀的宇宙天體，有了物質才能產生形體，沒有物質的世界是虛無的世界；能量是使物質發生運動的原因，是力的一種表現形式，是人類能夠感知但不是實體的東西，有了能量才能產生運動，沒有能量的世界是寂靜的世界；資訊是反應物質和能量，以及生物和社會的存在形式和發生變化的狀態，有了資訊才能產生多樣化和有序的結構。沒有資訊的世界是混亂的世界。
【環境、社會發展與經濟發展之間的微妙關係】 文 /梁浩文博士
持續發展是指既能滿足當代的需要，而同時又不損及後代滿足其本身需要的發展模式。
第二次世界大戰後，連串資源和環境危機出現，人類始對「環境與發展」議題關注並深入了解。在此之前，人類只是單純地適應環境，並向大自然無止境地索取看似取之不盡、用之不竭的資源以滿足慾望，此為「公地悲劇」（Tragedy of the Common）。
後來逐漸發展為「人類中心主義」（Anthropocentrism），即是人類會利用、改造、征服自然、甚至幻想主宰或超越自然；此外，隨着人口不斷膨脹，全球化石能源及其他資源被過度使用，導致人類賴以維生的資源加速耗竭，生態環境不斷惡化，對人類的生存逐漸構成威脅。然而，直至大自然敲響警號以後，如天氣反常、大量物種滅亡、人類瘟疫頻生等，人類才開始有所覺醒。舉個例子：第二次世界大戰後，西方先進國家的工業快速發展，到了1960、1970年代，禍害逐漸浮現，人們才意識到全球環境問題對人類的生存和發展已構成了實際的威脅，開始憂慮和反思前景和命運，「環境中心主義」（Environmentalism）遂應運而生。自此，在「環境中心主義」與「人類中心主義」之間試圖取得平衡的持續發展概念，即社會及經濟在自然承載能力（Carrying capacity）之內可持續發展，成為現代社會發展的不二法門。
「持續發展」一詞最早是由聯合國環境規劃署（United Nations Environment Programme）、世界野生動物基金會（World Wildlife Fund）及國際自然和自然資源保護聯盟（International Union for Conservation of Nature and Natural Resources）三個國際保育組織在1980年出版的《世界自然保育方案》報告中提出（IUCN et al.）。在同年三月，聯合國大會也向全球發出呼籲，必須研究不同體系之間的基本關係，包括自然、社會、生態、經濟和天然資源使用體系，確保全球得以持續發展。
目前國際上對持續發展有多個不同定義，其中最獲廣泛引用及官方採用的，是1987年聯合國環境與發展世界委員會（WCED）在《我們共同的未來》報告中所提出的定義，就是指既能滿足當代的需要，而同時又不損及後代滿足其本身需要的發展模式（Sustainable Development）。一方面滿足人類的需要，同時以保育環境為目標，還要確保世代間的公平，並使世界上的資源，包括水、空氣、土地、礦產等能重新分配給有需要的人士。
持續發展建構在經濟發展、環境保護以及社會公義三項元素之上，我們必須尋求新的經濟發展模式，並考慮我們的行為所帶來的後果，不應為了追求短期利益而忽略地球環境的承載力，應保護人類賴以生存的天然資源和環境，而非對環境資源予取予求。此外，在發展的過程中，必須兼顧社會公理正義及人人平等的精神。因此，要在看似互相衝突的經濟、環境及社會之間尋求持續多變的平衡，人類才能得以持續發展。
持續發展主要涵蓋生態環境與自然資源、社會和經濟的持續發展。換言之，以自然資源的持續使用和良好生態環境為基礎，以經濟的持續發展為前提，並以謀求社會的全面進步為目標。
1. 環境的持續發展
要追求環境持續發展，人類必須有重視自然界的承載能力之意識，努力保存資源及循環再用資源，同時減少污染環境，使我們子孫後代也能享受到同樣純淨的天然資源如空氣、水、土壤、多樣化的生物資源和理想的生存環境。為了達到環境可持續發展，必須合理而適當地規劃環境的使用，例如於工程展開前先完成環境影響評估（Environmental Impact Assessment），並重視公害防治和自然資源的保育。
2. 經濟的持續發展
環境遭受嚴重破壞和污染是經濟高速增長及人口膨脹的代價。在高經濟增長率之下，人民的物質生活固然提升，環境質量卻每況愈下，所以在追求經濟發展的同時，也要顧及現世代和未來世代人民的福祉，換言之，不能因為追求短期的利益，而忽略長期持續發展的目標。要達到持續經濟發展的目標，我們不僅要追求經濟發展，還要兼顧環境保護，並且要符合社會公平正義的原則。在追求經濟活動的最大效益之餘，還須努力維持產生這些效益的資本，包括自然資本及人力資本；具體的政策包括調整個人意識、產業結構、改革稅制以及改變消費模式等。
3. 社會的持續發展
社會的持續發展建基於公平，講求不同種族、同一世代以至世代間的公平。一個可持續發展的社會追求公平公義，確保現世代和未來世代的民眾皆能公平享有潔淨的食物、空氣、食水、住屋、人權等的基本需求。促進持續發展是每一個地球村居民的責任，必須要推廣民主的決策機制，使受影響的民眾都能親身參與決策，最終達致和諧社會的發展。
承接早前談及環境、社會、經濟與持續發展之間的關係，我們將會繼續以城門河修復和生態復原的個案作出探討：
城門河是沙田區的重要地標之一，其生態狀況也影響着周邊居民的生活環境。70年代，隨着政府積極發展新巿鎮，沙田區人口激增，工商業日益蓬勃，使原來已被污染的城門河污染情況更嚴重，例如河內及河畔的垃圾、畜牧業及工廠排出的廢水、有機垃圾及油污等，令城門河變成了「垃圾河」，發出臭味及有礙觀瞻之餘，也影響環境衞生。有見及此，政府遂實施一連串的措施控制城門河的污染問題，包括制訂法例及標準、加強監管、改善河道污染情況、教育居民及搜集各持份者的意見以持續改善。在2010年，更在城門河的上、中、下游不同位置抽取河水及淤泥樣本化驗，持續監察及了解城門河的狀況。
數據顯示，雖然城門河的水質仍處於一般的水平，尚有不少進步空間，但相比70 年代已大有改善，相信與政府近年積極對城門河進行生態整治工程以及改善河道的生態環境有關，例如挖走大量河床淤泥、在石屎底的河床放入礦石、於河床種植水草、加入合適的物種，如蜆、蟹以及在河床中打入空氣加速細菌分解河底有機物等，令城門河的生態平衡有了顯著的改善。在是次修復的河道中，共發現了21種（Cheung et al., 2012）共544尾魚類，包括潺鰍、虱目魚、暗哥、鷄泡魚、三角連米、橫帶棘線牛尾魚、黃尾、油力、沙白、黃鰭倉、烏頭、黃魚、金山鰂、金絲立、清明、金鼓、泥鯭、竹簽、釘公、九棒及鱭魚，還有六種屬於本地品種共124隻甲殼類動物，包括遠海梭子蟹、毛粒蟹、蟳、大額蟹、長方蟹、長毛明對蝦及45種約11萬隻底棲類動物，包括海葵、倍棘蛇尾、花索沙蠶科、海鞘、小頭蟲、昆蟲蠓科、擬蟹手螺、日本圓柱水蝨、橈足類、上野蜾蠃蜚、滑指磯沙蠶、磯沙蠶、扇毛蟲科、軟海綿、盤管蟲、彎指伊氏鉤蝦、光突齒沙蠶、細螯原足蟲、 軟水母類、沼蚓、索沙蠶、小肌蛤、居蟲、多齒全刺沙蠶、線蟲、齒吻沙蠶科、寡毛類、蛇潛蟲、葉須蟲、白毛蟲、才女蟲、多鱗蟲、稚齒蟲、寄生蛤、小頂囊螺、亞洲帚毛蟲、纓鰓蟲、海膽、尖錐蟲、花岡鉤毛蟲、鉤毛蟲、海稚蟲、狹口螺、裂蟲亞科、蟄龍介，其多樣性是眾多動物中最高，顯示河中的生態平衡正在回復。
而在河道修復後進行的問卷調查共訪問了近200名居民及遊客，並將結果與80年代進行的調查作比較。調查結果顯示居民或遊客願意在城門河上參與水上運動，由百份之二十六提升至百份之八十六；而對政府為改善城門河所實施的措施的滿意程度，亦由百份之五十二的負面評價銳減至百份之一，反映城門河的改善工程為一般市民所接受。故此，政府在2013年擬定注資一億元，美化城門河兩岸，並有意打造城門河成為沙田及香港的新地標，成為讓沙田區市民引以為傲的地方。
毫無疑問，要落實上述收復城門河的計劃，人力、財政及資源的投入是不可缺少的，然而，地球的自然資源有限，故任何資源的消耗及可持續的活動也必須考慮經濟、社會和環境因素，以均衡的方式來滿足人類的需求。持續發展不只局限於保護環境，環境、社會及經濟三者是密切相關的，彼此之間的互動亦相當重要；持續發展的目標是在生態平衡、生活條件滿足、維持生產效率三者之間取得平衡，故未來怎樣發展出各持份者均可接受的方案，實在有賴大家的支持和諒解， 寄望未來的社會真正能達到「天人合一」這目標。
7萬年前，人類只是普通的靈長類動物而非今天的模樣。走過了7萬年，經歷了《達爾文進化論》中所說的“物競天擇，適者生存”的階段，人類發展到了如今的階段，站在了食物鏈頂端，成為了地球的主宰者。
人類7萬年的發展歷程看起來很漫長，但是相對於地球30億年的發展史來說微不足道。也許會有人認為，是人類改造了環境。而事實上環境作用於人類，也造就了人類，人類的發展很大程度上依賴于自然。
最明顯的，人類生存離不開水，那麼環境中水陸比例就十分重要，假若陸地區域過大而海洋區域較少，便有可能會出現水資源不足的情況，致使人類生存面臨危機。
其次，氧氣也是人類生存中不可缺少的成分。生態系統中的植物進行光合作用，能夠在吸收二氧化碳的同時放出氧氣，這為人類生存提供了足量的氧氣。
接著，你可能沒有發覺，大氣壓在人類的生存與發展過程中同樣起著至關重要的作用。如果生存環境周圍沒有大氣壓或者大氣壓出現了失衡的情況，那麼人類便會被直接暴露於宇宙內的各種輻射中，生命岌岌可危。
近幾年來，外星人是科學界探討的熱點話題，許多科學家熱衷於探索宇宙中是否存在外星人，外星人身在何方，它們生存所需要條件是否與人類相似。
科學家認為，外星人生存所需的條件未必與人類一致。首先，外星人作為一個較為特殊的群體，其內部的生理構造或許與人類完全不同。被人類視作生命物質的水和氧氣對於外星人來說未必是必要的。
同時，科學家認為，外星人生存所需的條件與外星人發展到的文明等級有著密切關係。據悉，一個物種的文明程度越高，其對外界的依賴程度就越低。在很多情況下，它們可以反作用于自然，甚至可以利用自身內部的元素來生產出自身所需物質，可以不依靠于自然而存活。而至於外星人的文明等級有多高，它們生存是否如人類一般依賴於大自然，還有待科學家進一步探索。