第一章 資源科學發(fā)展概述

資源科學劉希華資源與化工學院黑色郁金香日本藍月季美國紅楓日本改良櫻花七律·答友人

九嶷山上白云飛，帝子乘風下翠微。斑竹一枝千滴淚，紅霞萬朵百重衣。洞庭波涌連天雪，長島人歌動地詩。我欲因之夢寥廓，芙蓉國里盡朝暉。斑竹哈佛大學劍橋大學北京大學中山大學滸苔讓山東青島海灘變草原水口水葫蘆《資源科學概論》，劉成武編著，科學出版社。（2007年）《資源科學導論》，史培軍編著，高等教育出版社。（2009年）《資源科學導論》，封志明編著，科學出版社。（2004年）中國科學院地理科學與資源研究所主辦的綜合性學術(shù)期刊《資源科學》。參考書第一章資源科學發(fā)展概述什么是資源？資源的廣義概念：指人類在生產(chǎn)、生活和精神上所需求的物質(zhì)、能量、信息、勞力、資金和技術(shù)等“初始投入的”總稱。

資源是針對人類而言；資源是指對生產(chǎn)、生活和精神有用的那部分東西；初始投入，只有通過初始投入才能看到資源在人類社會中產(chǎn)生的影響。狹義資源：指自然資源，它是指在一定的社會經(jīng)濟條件下，能夠產(chǎn)生生態(tài)價值或經(jīng)濟效益，以提高人類當前或可預(yù)見未來生存質(zhì)量的自然物質(zhì)和自然能量的總和。

自然資源具有動態(tài)特征；自然資源具有各種政治屬性。資源的屬性

資源的空間屬性：自然資源在地域上的分布是不均勻的；資源的質(zhì)量和數(shù)量差別；資源的權(quán)屬與流轉(zhuǎn)特征。資源：資財?shù)膩碓促Y源科學：資源科學是研究資源的形成、演變、質(zhì)量特征與時空分布及其與人類社會發(fā)展之間的關(guān)系的科學，其研究的目的是為了更好認識資源，合理開發(fā)、利用、保護資源，協(xié)調(diào)資源與人口、資源和環(huán)境之間的關(guān)系，促使其向有利于人類生存與發(fā)展的方向轉(zhuǎn)化。資源科學是一門集自然科學、社會科學與工程技術(shù)于一體的綜合型科學，是在傳統(tǒng)的地理學、生態(tài)學、經(jīng)濟學和信息工程技術(shù)等學科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學科。從資源與人類社會之間的關(guān)系來看待資源的概念。1.人類的由來：氣候變化導致森林變?yōu)椴菰?，致使古猿下樹直立行走?.舊石器時代：火的使用——50KaBP

特點：將簡單加工的資源（石器）當作工具。3.新石器時代：使用磨制石器特點：利用經(jīng)過較精致加工的資源當作工具。新石器時代是農(nóng)業(yè)文明的開始。

二、人類社會發(fā)展與人類利用資源的過程舊石器時代舊石器時代新石器時代4.青銅器時代特點：金屬資源的利用青銅的特點：銅錫合金（Cu、Sn）；鋒利、韌性好、強度高；熔點低，易于冶煉。越王勾踐劍5.鐵器時代特點：金屬資源的利用鐵的的特點：較之青銅熔點較高，冶煉困難；地殼內(nèi)鐵元素豐度高，易于得到；能與C參雜制成生鐵、熟鐵、鋼鐵等，強度更高，韌性更好，更加易于鍛造。6.工業(yè)革命之后鐵劍乾隆御用“出云”劍蒸汽機車三、資源科學發(fā)展1.概述西方自然科學的起源——希臘亞里士多德的著作（生物學、心理學、數(shù)學、物理學、政治經(jīng)濟學、美學……）亞里士多德認為鯨是哺乳動物。

歐幾里德的著作

幾何原本

自然科學的發(fā)展與資源利用尼羅河水定期泛濫——尼羅河三角洲的土地丈量——幾何學的發(fā)展——畢達哥拉斯學派——歐幾里德幾何學2.自然資源的原始利用時期火的使用、舊石器、新石器經(jīng)驗傳授：口頭傳授

3.對自然資源記載描述的時期對資源開采、利用的經(jīng)驗性記載和總結(jié)宋應(yīng)星——天工開物（手工業(yè)）；李時珍——本草綱目（中醫(yī)藥）；賈思勰——齊民要術(shù)（農(nóng)業(yè)）……

沈括——夢溪筆談4.分學科進行自然資源研究的時期

歸納——演繹科學——格致——格物致知

5.資源科學的形成和蓬勃發(fā)展時期6、人地關(guān)系演變與資源科學的產(chǎn)生6.1人地關(guān)系的發(fā)展人地關(guān)系——人類與地理環(huán)境之間的聯(lián)系和相互作用?！叭恕敝冈谝欢ǖ赜颉⒁欢ㄉa(chǎn)方式下從事各種生產(chǎn)活動或社會活動的人；“地”指與人類活動有密切關(guān)系的地理環(huán)境。人地關(guān)系隨著人類社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式的發(fā)展而不斷變化。自然資源對人類活動的促進作用、自然對人類活動的抑控作用——人對地的依賴性人類對自然系統(tǒng)投入可控資源、治理自然災(zāi)害、開發(fā)各種資源，從而實現(xiàn)產(chǎn)出并給予優(yōu)化——人所具有的主動地位6.2人地關(guān)系的演變與資源科學產(chǎn)生人地關(guān)系的演變相互依存，共同發(fā)展相互對立資源的短缺土地是戰(zhàn)爭的起因約旦河金頂－伊斯蘭圣地哭墻猶太民族的靈魂人為影響成為影響地理環(huán)境發(fā)展的決定性因素寶鋼分公司能源部人工生態(tài)綠地具備了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力

澆灌胡楊林

浸潤林草地

嚴重的環(huán)境問題給全球經(jīng)濟社會發(fā)展造成的困擾氣候變暖臭氧層的耗損與破壞生物多樣性減少

酸雨的危害森林銳減

土地荒漠化

大氣污染水污染海洋污染

危險性廢物越境轉(zhuǎn)移保護自然環(huán)境創(chuàng)造良好生存條件有效途徑資源科學的產(chǎn)生

1972年聯(lián)合國在瑞典斯德哥爾摩召開的人類環(huán)境會議。

——提出“必須走可持續(xù)發(fā)展的道路”的主題

1992年在巴西里約熱內(nèi)盧召開“環(huán)境與發(fā)展”大會。

——全球謀求可持續(xù)發(fā)展的時代開始

2002年在南非的約翰內(nèi)斯堡舉行的“里約+10”會議。

——世界可持續(xù)發(fā)展成為主題循環(huán)經(jīng)濟保護資源環(huán)境資源科學產(chǎn)生的需要

如何將人類對資源的開發(fā)利用轉(zhuǎn)向“持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略軌道如何以新型的流量技術(shù)大規(guī)模的使用非耗竭資源如何協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，促進經(jīng)濟、社會、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展資源科學產(chǎn)生的可能

關(guān)于資源和資源利用的科學資料和知識日益豐富生態(tài)學的發(fā)生發(fā)展現(xiàn)代科學技術(shù)（系統(tǒng)論、計算機、遙感、地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)）的發(fā)展需要與可能的結(jié)合最終孕育了資源科學的誕生四、資源科學的研究對象和任務(wù)1.研究對象：資源系統(tǒng)社會資源子系統(tǒng)科學技術(shù)固定資本

…….……..勞動力文化素質(zhì)城鎮(zhèn)化

…….……..國土資源系統(tǒng)自然資源子系統(tǒng)經(jīng)濟資源子系統(tǒng)能源資源礦產(chǎn)資源水資源土地資源氣候資源

…….……..資金2.研究任務(wù)：闡明資源系統(tǒng)的發(fā)生、演化及其時空分布規(guī)律探索資源系統(tǒng)各要素間的相互作用機制與平衡機理揭示資源特征及其與人類社會發(fā)展的關(guān)系探索人類活動對資源系統(tǒng)的影響研究區(qū)域資源開發(fā)與經(jīng)濟發(fā)展之間的相互關(guān)系探討新技術(shù)、新方法在資源科學研究會資源開發(fā)利用之間的應(yīng)用五、資源科學體系人力資源學資本資源學科技資源學教育資源學……..部門自然資源學生物資源學……..水資源學土地資源學礦產(chǎn)資源學能源資源學……..資源科學綜合資源學資源地理學資源生態(tài)學資源經(jīng)濟學資源信息學資源法學氣候資源學藥物資源學海洋資源學旅游資源學……..區(qū)域資源學社會資源學產(chǎn)品垃圾資源六、基礎(chǔ)理論1.能量轉(zhuǎn)換與守恒定律

能源資源的浪費，全球石油（能源）危機，新能源利用（一）資源科學發(fā)展借鑒的基本原理能量守恒定律：自然界最基本、最普遍的規(guī)律熱力學第二定律：能量傳遞規(guī)律林德曼定律：生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)能量流動：生產(chǎn)者（植物）初級消費者（食草動物）次級消費者（小型食肉動物）三級消費者（大型食肉動物）……呼吸呼吸呼吸呼吸分解者結(jié)論：一個食物鏈中能量利用效率與食物鏈長度成反比。2.物質(zhì)循環(huán)原理物質(zhì)不滅定律：

物理上指：物質(zhì)及其存在之理都不可能消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他的形式；化學上指：參加化學反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和；是生態(tài)系統(tǒng)新陳代謝與循環(huán)經(jīng)濟中物質(zhì)循環(huán)的理論基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)規(guī)律：生態(tài)系統(tǒng)之間礦物元素的輸入和輸出以及它們在大氣圈、水圈、巖石圈以及生物圈之間的交換。

可作為營養(yǎng)的有機物質(zhì)活的有機體、殘體不可作為營養(yǎng)的有機物質(zhì)煤、石油、泥炭可作為營養(yǎng)的有機物質(zhì)大氣、土壤、水不可作為營養(yǎng)的有機物質(zhì)巖石中的礦物質(zhì)化石作用分化、侵蝕沉積巖的形成侵蝕、化石燃料燃燒吸收、光合呼吸、分解、排泄影響物質(zhì)循環(huán)速率最重要的因素循環(huán)元素的性質(zhì)：循環(huán)元素的化學特性和被生物有機體利用的方式；生物的生長速度：生物對物質(zhì)的吸收速度和物質(zhì)在食物鏈中的運動速度；有機物分解的速度：三、地域分異規(guī)律

自然地域分異規(guī)律：

自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體沿地表按確定方向有規(guī)律地發(fā)生分化所引起的差異。支配這種分化現(xiàn)象的客觀規(guī)律也就稱為地域分異規(guī)律。自然地域分異規(guī)律表現(xiàn)形式

緯度地帶性：太陽輻射的緯度分布不均引起的，如太陽輻射吸收量經(jīng)度地帶性：大地構(gòu)造和大地形引起的地域分異，如降水分布垂直地帶性：山地高度引起的地方性分異：地方地形、地面組成物質(zhì)以及地下水埋深不同引起的太白山植被垂直分布自然地域分異規(guī)律等級