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人類的活動與環境第1頁第五章人類的活動與環境人類的活動與環境一.人類對環境的影響A.人口1.人類種群(Humanpopulation)a.人類種群密度與下列速率有關：i.出生率(每年每仟人出生率)=每年出生人數*1000(‰)年中人口數目ii.死亡率(每年每仟人死亡率)=每年死亡人數*1000(‰)年中人口數目iii.移入率(每年每仟人移入率)=每年移入人數*1000(‰)年中人口數目iv.移出率(每年每仟人移出率)=每年移出人數*1000(‰)年中人口數目v.人類種群的增長由上述各項依下式計算而得：(1)自然生長率(每年每仟人出生率)=出生率–死亡率*1000(‰)年中人口數目(2)生長率=(出生率-死亡率)+(移入率-移出率)*1000(‰)(每年每仟人)年中人口數目(3)雙倍時間(doublingtime)雙倍時間指令種群的數目(人口)增加一倍所需的時間。雙倍時間能表示出生長率，因為雙倍時間愈短，種群的生長率愈高。生長率(每年每仟人)5810203040雙倍時間(年)1398770352317b.年齡分佈(agedistribution)人類種群依年齡組別而繪成的分佈圖如金字塔，稱為年齡金字塔。通常最年幼的在最底層而男性在左邊。在生態學上說，年齡組別可分為三組：未成熟期(pre-reproductive)、成熟期(reproductive)和老年期(post-reproductive)。圖：人類三種不同的年齡金字塔：人類的活動與環境第2頁第五章人類的活動與環境年齡金字塔可分為三類：(1)金字塔：人口正在膨脹中，出生率大，所以人口以對數增長。在這種情況下，每一代的數目較上一代為高。主要是發展中國家如非洲等國。(2)桶形塔：人口穩定，成熟和未成熟的人數大致相等。主要是一些己發展國家如香港。(3)鐘形塔：人口不斷減少。未成熟的人數較成熟的人數少。主要是一些工業發達國家如西德。2.人口增長的模式：圖：人類種群的生長曲線人類人口的增長非依人口增長的S形曲線。人類人口在1A.D.前維持很少量及穩定，達二百萬年之久。其後漸增加，從19世紀開始，以指數生長。a.馬撒爾理論(Malthusiantheory)(1)馬撒爾(1798)指出人口當沒有限制時其增長會較資源增長快，產生人口爆炸問題。其理論如下：(a)食物是人類生存的必需品。(b)人口增長依幾何級數增加，食物依算術級數增加。因此，人口增長快於食物增長。(c)人口必會受到限制：戰爭、飢荒和疾病是主要限制人口增長的因素，令人口及食物供應回復平衡。(2)馬撒爾理論的缺點：人口增長未如預期增長快。他不暸解食物並不是限制人口增長的唯一條件，其他如能源和原料的枯竭，居所缺乏及污染等皆是重要限制因素。另一方面，他亦不明白食物，增長的可能性，例如綠色革命後，食物的增加大於算術級數。人類的活動與環境第3頁第五章人類的活動與環境b.人口生長分析如下：(1)早期人類(8000BC之前)原始人四週遊獵，以狩獵、收集食物為主。若以遊獵為生，當時環境的最大容納量約為每五仟平方米容納一人。由此推測，在一百萬年前的人口大約是120，000。而且居於熱帶地區如非洲。這時間的種群有很高的出生率但亦有高的死亡率。高死亡率的原因如下：(a)缺乏食物：野生生物有時會因氣候變化、過量獵殺而變得稀少，很多人會因飢餓而死。(b)疾病：缺乏衛生常識、醫藥護理，很多人患病而死。(c)被殺：在狩獵或收集食物，時遇上兇猛野獸如獅子、老虎等，被牠們殺死。(d)戰爭：由於爭奪地方、食物和各種資源，引起戰爭；傷亡。(e)生活質素差：由於居住環境設備差，氣候變化如颱風、大雨、曝曬等令原始人健康差，壽命較短。(2)原始農耕期(8000BC至2000BC)由8000BC農業慢慢開始發展，其較遊獵優勝的地方如下：(a)有更多及更穩定的食物供應：遊牧狩獵而獲得食物並不能確定食物的供應，因為遇上野獸的機會不能確定。但耕種則可以肯定了一定數量的食物供應，開闢耕地更能增加食物供應，所以人口數目便多了。(b)文化的發展因為耕種在固定且鄰近的地方進行，不用四週遊獵，可以有更多時間用來思考問題，為了解決問題而經常交流經驗，所以文化開始發展。雖然人口增長較快，但不會太大是由於時有較高的死亡率。不良衛生、疾病和戰爭仍然是殺死人的主要因素。(3)先進農業時期(2000BC至1650AD)在這時期人口增長較快是由於有較低的死亡率，主要原因如下：(a)足夠的食物供應：農耕和儲藏方法都改良了，提供了足夠的食物供應。食物供應愈多，人口增長愈快。(b)社會生活：一個長久穩定的村居生活改善了生活的質素，各人分工合作，而且農耕減少了遊牧狩獵所引起的精神緊張、擔憂等;更減低了出外遇到猛獸被殺的危險。不過這時期的人口增長不似目前的快速，主要是由於當時有較高的死亡率，其原因如下：(a)飢荒和災難：不良天氣如下霜，或植物的病蟲害如蝗蟲引起農作物失收，糧食減少，大量人口因飢荒而死亡。人類的活動與環境第4頁第五章人類的活動與環境(b)疾病：當時醫療護理祇是初步發展，很多疾病仍未能瞭解、控制和治療。所以當時人的壽命並不很長。(c)戰爭由於人口壓力，資源爭奪，容易引起戰爭，而戰爭會引致大量死傷。(4)工業時期(1650AD至現代)由於工業革命，農業、運輸、醫療皆有突破，糧產增加，疾病減少，令人口爆炸，人口以對數增長：(a)改善食物生產：充足的食物供應(i)綠色革命(greenrevolution)：改良品種，使植物對能抵抗病蟲害及多產，更能適應環境，令收成更多。(ii)改善耕種方法：應用機械、引入肥田料、應用殺蟲劑和輪作等增加泥土肥力，有利耕種收割，令農產品大增。(iii)改善儲藏及運輸的方法：經過處理的食物可以儲藏更久，加上運輸工具(火車、輪船和飛機)的改良，更為快捷，食物可以由豐富產區運往缺乏的地方。飢荒問題可以解決了。(b)優良的醫療護理：控制疾病衛生環境的改善，減低疾病的傳染，免疫，抗生素的發現，增加治病、減低患病死亡的機會。所以死亡率，尤以嬰兒的夭折率大大下降。延長壽命。(c)生活質素的提高：房屋市鎮的發展，令人類不用與惡劣的氣候和兇猛的野獸摶鬥，消滅獵食者，壽命自然更長。(d)缺乏出生控制(e)由鄉村移民到主要城市(f)工業化3.影響人口分佈的因素(a)食物(b)資源(c)疾病(d)醫療(e)戰爭(f)自然災害(地震，氾濫)(g)生活質素(h)工作機會(i)生育控制人類的活動與環境第5頁第五章人類的活動與環境B.人口爆炸與食物供應：世界人口數量劇增，人口問題已成為當今最突出的問題，據統計公元1650年時，全球人口總數只有五億左右，到1830年增加到十億，到1930年人口上升到20億，約每三十五年人口增一倍，現時已有四十多億，預料到2000年人口會達六十五億。由於科技進步，環境阻力不斷減少，引致人口爆炸。人口爆炸是指人類人口的增長太快，超越環境的容納量，令人類的生命受威脅，令天然資源，如食物、水及土地耗盡。糧食是人類的主要生物資源，據聯合國有關人員估計，目前尚有8億人口由於得不到基本的食物供給，處於飢餓之中。但現今的主要問題是食物的不均衡供應，而非生產量不足。1.引致食物不均衡分配的原因是：(a)很多發展中國家的農民為求賺取金錢，將土地用作種植茶、咖啡、煙草等，而非種植作食糧的農作物。(b)在一些國家過度放牧，令過量的牛羊把植被食去及踏實泥土，令肥沃的土地最終變為沙漠。(c)伐木令一些國家的沃土變為沙漠，不適宜種植農作物。(d)已發展國家的一些人的進食習慣，浪費大量食物。(e)人類的一些活動改變了環境，增加了自然災害，如乾旱、氾濫及蟲害的發生，令食物生產減慢。(f)某些發展中國家的戰亂頻繁，打擾食物的生產。2.解決人口爆炸引起的糧食不足問題的方法：(a)減少能量和食物的流失食用食物鏈開端的生物，如豆、草食性動物，而非肉食性動物。減少能量在食性層次間傳遞時流失。有效儲存和運輸食物，可防止食物被細菌、真菌和昆蟲破壞。(b)增加農作物生產：食物的蛋白質含量可通過正確使用化肥，作物廢料、動物糞便及其他在農田中的有機物提高產量。也可用包括豆科植物的輪作方法，增加供應氮給作物。輪作亦能幫助控制雜草、害蟲及改善氮的循環，亦可種inoculate固氮的微生物在土壤中，以增加土壤的氮化物含量。利用選擇育種培植新品種的農作物，可增加產量，及提高農作物的抗蟲、抗病的抵抗力。使用除草劑，殺蟲劑可減少農作物的疾病及控制害蟲。使用植物生長激素及營養繁殖方法，亦能有效增加糧食的產量。(c)增加禽畜作食物的供應：利用選擇育種，生長激素及輔助生殖的科技，如誘導排卵、人工授精及使用抗生素、藥物及免疫作用，控制疾病及寄生生物，可增加禽畜的生產量。(d)發展海洋及淡水繁殖的科技很多水生生物如魚、甲殼動物及軟體動物都是重要的蛋白質食物的來源。這些海洋及淡水生物的產量也藉操控在養殖場中。他們的生態需求，控制疾病，寄生蟲，捕食者及競爭者而增加。(e)發展單細胞蛋白單細胞蛋白可由細菌、藻、酵母菌及菇等生物的細胞製造。這些細胞產物不單含蛋白質，亦含有脂肪、碳水化合物、維生素及礦物質。這些單細胞蛋白可用以餵飼動物，甚至作人類的食物。如能找出適合這些生產單細胞蛋白質的生物的生長條件，更可大量生產蛋白質作食物。人類的活動與環境第6頁第五章人類的活動與環境C.人口膨脹對環境的影響：從前人類與大自然的交流，雖然不時會為大自然帶來破壞性的影響，但亦會豐富生物世界及其生境的質素和種類。例如透過建造人工景觀以及農民的土地耕作。但人們今天為自然界帶來的壓力，不論是破壞大自然及自然風景的程度還是速度，都要比從前的大比從前快，最明顯的是：1.以集約式農業(精耕法)代替傳統耕作，加上工業化耕作的輔助，西方鄉村景色受到很嚴重的影響，而這種威脅亦將會持續。2.大量遊客的出現正對山脈和海岸造成影響。3.工業、交通以及能源部的政策直接破壞海岸、主要河流(修築堤壩及有關渠道建築)和山景(主要道路網)。4.以經濟考慮作為林業管理的重心，減低了生物的多樣化、造成土壤侵蝕及其他相關的影響。人口的激增和人類的活動，對糧食，能源，資源以及環境產生了巨大的壓力，因而人口控制是急需的，以免造成日後的災難，節育(birthcontrol)是控制人口增長的一種方法，由家庭計劃指導會(FamilyPlanningService)灌輸這種知識。D.人口控制的方法1.生物方法：計算排卵期2.手術方法：結紥輸卵管/結紥輸精管3.物理方法：避孕套或子宮環(IUD)4.化學方法：口服避孕丸5.合法墮胎或遲婚6.教育：人們知識的增加，生育計劃的制定。人類的活動與環境第7頁第五章人類的活動與環境二.資源利用：天然資源指自然界中，所有人類賴以好好生存的物質。天然資源可分為可再生資源及不可再生資源兩大類。可再生資源是指用後可以頗快經天然過程再產生的天然資源，但其消耗量必須少於自然界的可持續產量。可再生資源包括土地資源(農地、森林等)，氣候資源(氣溫、雨量等)、存水(湖、海、地下水等)以及生物資源(海洋生物、陸地生物等)。理論上，這些資源是可自然地更生，及常有供應的。不可再生資源是指，用後不可在短期經自然過程更新的資源，其資源的供應有限，在地殼表面的總量是固定的。例子包括化石燃料，如石油、煤、天然氣及礦物。由於人類不斷開採，不可再生資源的存量已經日漸減少。故聰明地有效使用，及採用代替品是必須的。A.人類開採及使用天然資源的影響人類漠視生態平衡，過渡開採天然資源對環境做成嚴重的影響。1.土地由於過度伐木作木材及開闢土地作耕種、建屋及工廠，很多生態環境被破壞，令大量的野生植物及動物絕種。砍伐樹林導引水份及泥土流失，土壤侵蝕，造成河流的淤塞，改變了河流及海洋的水位，引致河流的氾濫，泥土亦因此失去養份，容易導致土地沙漠化。2.森林人類為應付土地及木材需求，不斷砍伐樹木。據統計，地球每年損失超過十億公頃林木，很多(樹居)動物的生境亦因此而受到破壞，失去居所及食物來源，減少生物的多樣性及令很多物種絕種。森林對生物多樣性的保育擔當特別的角色，並提供居所給多於世界上半數的植物及動物品種。森林可供人建築，製造傢