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“人类圈的探索，地球系统概念的扩展 ——兼评《地球环境读本》 陈之荣 中国科学院地质与地球物理研究所 “地球系统”由于“人类圈”的出现而进入一个新阶段，并随“人类圈”的演 化而不断发生变化。二十世纪下半叶以来， “人类圈”的迅猛膨胀，使“地球系统” 的功能严重失调，结构畸变，造成当代一系列全球问题。这条研究全球问题的基本思 路，在中国已有二十多年。中日学者合著的《地球环境读本》是用人类圈的扩张引起 地球系统的演变，造成一系列地球环境问题。这条思路与上述思路是一致的。本文从 《地球环境读本》开始，简要回顾这条思路的发展过程(主要是在中国的发展过程)。 但因题目过大，及自己掌握资料和对资料理解的局限，不全面甚至错误的地方一定不 少，请批评指正。 1读《地球环境读本》 《地球环境读本》(1)是新中日友好21世纪委员会发起并组织撰写的，它虽是一本 科普读物，但规格却很高。该读本不仅有院士和著名学者牵头撰写，还有中国科学院 院长和前F1本国内阁总理大臣作序。因而，读者对该书的期望(尤其是对其基本观点 的要求)必然是很高的。 在《地球环境读本》一书的第一章中，符淙斌和松井孝典用四幅彩图描绘了地球 系统演变的基本框架。 图1．是“生命行星”阶段的地球系统。即人类还未从生物圈分离出来时的地球系 统，它由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈四个地球圈层构成。 图2．是“文明行星”阶段的地球系统I。即人类已从生物圈中分离出，形成人类 圈。它由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈和人类圈五个地球圈层构成。 图3．是“文明行星”阶段的地球系统II。它也是由岩石圈、大气圈、水圈、生物 圈和人类圈五个地球圈层构成。但与图2．的基本区别是，它的“人类圈”是“存量依 存型人类圈”，而图2．中的“人类圈”则是“流量依存型人类圈”。两者的分界是产业 革命。 图4．是2l世纪的地球系统。 《地球环境读本》是一本具有新思路的书。但对这条思路的来龙去脉却缺少交代， 219 对“人类圈”这个最基本概念的内涵也很少讨论，对与“人类圈”演化有关的“地 球系统的有些提法还值得进一步讨论。例如： (1)人类圈的内涵是什么?它与生物圈、智慧圈关系怎样? (2)人类圈从生物圈分离出来的标志是什么。 (3)人类圈扩张指的是什么。 (4)只有产业革命之后人类圈才有内部驱动力吗?根据该书的意见，产业革命以 前，由于人类圈是流量依存型的，所以它内部没有驱动力；产业革命以后，由于人类 圈是存量依存型的，所以它内部有驱动力。 本文从“人类圈和“地球系统”两个基本概念的探索过程谈起，进而讨论这条 科学思路与全球问题研究的关系。 2人类圈的探索 二十世纪80年代，人们在一些文章中有时也会看到人类圈、智慧圈、技术圈、人 类社会圈、社会圈和人类活动圈等这些词。实际上它们都是与地球新圈层有关的不同 称谓。根据“自然实体”命名原则，我们用“人类圈”来称谓地球的新圈层。但在 80年代，科学界对这个圈层的内涵讨论的并不多。90年代以来，已有不少文章讨论人 类圈的基本理论问题，并产生一定影响。现就以下三方面对其进行简要讨论。 2．1会思维的地球圈层。构成地球系统的基本要素是地球圈层。地球圈层的共同 特征是：特殊的自然实体，全球规模和全球的影响力。就自然实体而言，岩石圈是岩 石，大气圈是大气，水圈是水，生物圈是生物，人类圈是人类。在“人类圈·智慧圈·人 类世”一文中，笔者将人类圈的内涵表述为：“作为独立地球圈层的人类圈是以人类为 自然实体的地球圈层，它是由需求圈、技术圈和思维圈构成的统一整体。(2)，’人类圈 上述结构的初型已于1993年在“人类圈与全球变化”一文中提出(3J。 在人类圈中，三个次一级圈层的关系是：需求圈是其生存、发展所追求的目标， 又是其运动、变化和发展的驱动力：技术圈既是人类实现需求的手段，又是改变人类 与自然关系的基本途径；而思维圈则是需求圈和技术圈的调控者，又是人类精神生活 的一部分。这三者紧密联系，构成一个有机整体，共同推动人类圈的演变。人类圈的 现状及其未来都由它们共同决定。“人类圈”的“需求”，及与其紧密相联