(节选)
人类文明与自然环境的相互作用,必然有一系列的结果产生,而且是动态的。我们可以通过对自然环境和人类文明的状态识别,来分析这些结果。首先,将分析领域分为3个:自然环境对现代化的生态响应、人类文明的经济转型(生态经济)和社会转型(生态社会);其次,将4个分析层次分为2个集合:生态效率和结构、生态制度和观念的时序分析。下面先讨论生态效率和结构。关于生态制度和观念的时序分析,将在第三部分专门进行。
在本报告里,生态效率指现代化过程中与资源、环境和生态相关的各种过程的效率,生态结构指现代化过程中与资源、环境和生态相关的各种组织和结构;它们是现代化与自然环境相互作用的物理体现。现在分析的是有统计数据的那部分变化。本章第一节介绍了时序分析的方法和国家样本,这里讨论其结果。前面提到,生态效率和结构的时序分析,有工业文明时期(1760~1960年)和生态转型时期(1970年以来)两个历史尺度,以后者为重点。
1、生态效率变迁的长期趋势
在过去300年里,世界现代化与自然环境的相互作用,导致了生态系统内部的巨大变化,也引发了现代化模式的生态转型,包括生态效率的变迁(表1-15)。当然,变化的进程是不同步的,存在很大的国际差距和地域差异。特别是,发达国家已经完成工业化并进入生态转型时期,而发展中国家尚没有完成工业化,两者的差距和差异是非常明显的。
表1-15 1700~2001年生态效率变迁的基本事实
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生态变量 |
长期趋势和特点 |
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历史时间 |
18世纪 |
19世纪 |
1900~70年 |
1970~2001年 |
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生态响应 |
资源
环境
生态 |
人口密度、人均化石能源生产、人均生态足迹等 |
上升,短期波动 |
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人均国土面积、人均耕地面积、人均草地面积、人均淡水资源、生物多样性、人均森林面积等 |
下降,短期波动 |
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森林砍伐率、人均工业废水BOD排放、人均空气污染、人均钢铁生产等 |
先升后降,波动 |
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- |
先降后升,波动 |
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人均能源生产、人均矿产生产、人均CO2排放等 |
混合,有升有降 |
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生态经济 |
生态农业
生态工业
绿色服务
绿色经济 |
土地生产率、谷物单产、物质经济效率、人均物质产值等 |
上升,短期波动 |
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废物循环利用率等 |
上升,短期波动 |
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- |
下降,短期波动 |
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化肥使用强度、工业有机废水排放强度、经济资源密度、经济能源密度、CO2排放/GDP等 |
先升后降,波动 |
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- |
先降后升,波动 |
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人均木材生产、矿产生产率等 |
混合,有升有降 |
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生态社会 |
生态城市
生态农村
绿色能源交通
绿色社会
生态安全 |
人均服务收入、人均能源消费、人均废物排放等 |
上升,短期波动 |
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儿童死亡率、成人死亡率 |
下降,短期波动 |
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城市空气污染等 |
先升后降,波动 |
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能源效率等 |
先降后升,波动 |
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电力使用效率、农村人口密度等 |
混合,有升有降 |
参考资料:World Bank 2005,OECD 2004,FAO 2005,UN 1954,1964,1986,2005,UNEP 2000。
注:混合变量包括两个部分:(1)地域变量,有升有降和地域差异;(2)趋势不明的变量,有升有降。
本章第一节把生态变量分为七大类:上升变量、下降变量、转折变量、波动变量、随机变量、地域变量和数值饱和变量。由于波动变量和随机变量的国际可比性较差,所以,本报告重点分析其他五类变量。下面分别刻画各个领域生态效率的长期趋势。
(1)生态响应领域生态效率的长期趋势
上升变量:人口数量、人口密度(图1-8)、人均化石能源消费、人均生态足迹等。
下降变量:人均国土面积、人均可耕地面积(图1-9)、人均草地面积(图1-10)、人均淡水资源、生物多样性、人均森林面积等。
转折变量:森林砍伐率、人均钢铁生产(图1-11)、人均水泥生产(图1-12)、人均工业废水BOD排放、人均空气污染等。
混合变量:人均CO2排放(图1-13)、人均糖生产、人均能源生产(图1-14)、人均矿产生产、人均铝生产(图1-15)、人均铜生产、人均铅生产、人均锌生产等。
饱和变量:略。
(2)生态经济领域生态效率的长期趋势
上升变量:农业土地生产率、谷物单产(图1-16)、有机农业比例、人均国际旅游收入、物质经济生产率(图1-17)、人均物质产值、国土生产率、废物循环利用率(图1-18)等。
下降变量:略。
转折变量:经济物质密度(图1-19)、经济能源密度(图1-20)、化肥使用强度(图1-21)、工业钢铁密度、工业水泥密度、服务业木材密度、经济资源密度、经济钢铁密度、经济水泥密度、工业废水BOD排放强度(图1-22)、经济废气排放密度(CO2排放/GDP)(图1-23)等。
混合变量:人均直接物质投入(图1-24)、农药使用强度(图1-25)、人均木材生产、矿产生产率等。
饱和变量:略。
(3)生态社会领域生态效率的长期趋势
上升变量:预期健康寿命、人均服务收入(图1-26)、人均能源消费、人均电力消费、人均城市废物排放(图1-27)、人均家庭废物排放(图1-28)、城市废物和废水处理率等。
下降变量:儿童死亡率、成人死亡率等。
转折变量:城市空气污染、能源效率、电力传输损耗率等。
混合变量:农村人口密度(图1-29)、电力使用效率(图1-30)、人均粮食生产(图1-31)、人均粮食供应、人均糖消费、人均木材(锯木)消费、人均铝消费、人均铜消费、人均铅消费、人均镍消费、人均锡消费、人均锌消费等。
饱和变量:略。
2、生态效率变迁的世界前沿和国际差距
生态变量的时间系列数据显示,几乎每一个生态变量的国际差异都非常大,具有极大多样性。由于篇幅的限制,我们不可能分析每一个变量的国际差距和世界前沿。而且,地域变量本身就存在地域和国际差异。下面,我们从生态响应、生态经济和生态社会等三个领域,各选一个上升变量或下降变量为代表,分析它们的世界前沿和国际差距。
(1)生态响应领域生态效率的世界前沿和国际差距
生态响应是自然环境和生态系统对现代化的反应。不同国家的自然环境和生态系统的差异是巨大的,许多生态变量的国际差异是历史形成的,而不是生态系统对现代化的反应不同所造成的,这些是自然和人为双重决定的。所以,生态响应领域的许多变量,难以区分哪些是现代化过程中形成的国际差距,哪些是自然存在的国际差异。自然形成的国际差异,是现代化的约束条件,而不是现代化的后果。这里,分析人均国土面积指标的国际差异(表1-16)。它反映了世界用有限的土地,不仅养活越来越多的人口,而且提高人类的生活水平。
首先,人均国土面积的世界前沿。人均国土面积的变化决定于两个因素:历史形成的国土面积和人口规模,人口自然增长率。第一个因素是一种“历史因素”,第二个因素是“人为因素”。人均国土面积的变化,不能简单地识别,什么是“世界前沿”。
其次,人均国土面积的国际差异。不同国家的国土质量是不同的,有些国家可耕地和草原面积比较大,有些国家沙漠和高山面积比较大。如果不考虑质量因素,只考虑规模,那么,世界不同国家的人均国土面积相差巨大,2003年最大相对差距约为670倍。人均国土面积最大的国家为人均63万平方米,最小的国家约为人均1千平方米。
其三,人均国土面积的国家地位的转移。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率(表1-17)。在1950年到2003年的53年里,17%的人均国土面积最多的国家降级,25%的人均国土面积最小的国家升级。
(2)生态经济领域生态效率的世界前沿和国际差距
生态经济的变迁,既与国家的自然环境和经济水平有关,也与国家的经济活动有关。生态经济的生态效率的时序变化的共性特点有:物质经济生产率提高、资源和能源生产率提高、废物循环利用率提高、经济资源密度、物质密度和能源密度下降、经济废物密度下降等。这里,选用物质经济生产率指标为代表,分析其前沿、差距和转移概率(表1-18、表1-19)。
表1-18 1960~2001年物质经济生产率的世界前沿和国际差距 (单位:2000年价格美元)
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年 |
1960 |
1970 |
1980 |
1985 |
1990 |
1995 |
2000 |
2001 |
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世界前沿 |
(最大值) |
15888 |
30102 |
64942 |
46573 |
59087 |
76181 |
85830 |
87403 |
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世界末尾 |
(最小值) |
150 |
120 |
187 |
345 |
128 |
115 |
110 |
122 |
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样本平均值 |
2923 |
4548 |
10592 |
16416 |
9625 |
9661 |
9828 |
9966 |
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绝对差距 |
(极差) |
15738 |
29982 |
64756 |
46228 |
58959 |
76065 |
85720 |
87281 |
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标准差 |
3749 |
6825 |
14107 |
14844 |
14505 |
15413 |
16851 |
17165 |
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相对差距 |
(倍) |
106 |
250 |
348 |
135 |
462 |
660 |
782 |
718 |
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变异系数 |
1.28 |
1.50 |
1.33 |
0.90 |
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