自然资源的形成过程及开发规划

自然资源是能够满足人类需要的空间、物质、能量及各种生态服务功能。空间主要是指人类生存和布置生产所需的陆地表面、海洋表面，是地球诞生之后又经过长期构造运动形成的。人类必须生存于一定的空间中，因此，作为人类生存空间的陆地和海洋是先于人类形成的，并且都是地壳运动的结果。一个国家或地区所拥有的自然资源都是在其所管辖的陆地和海洋范围内，这种空间所有权的获得是历史发展的结果。习惯上所谓一个国家或地区的空间就是指其拥有主权的领土和领海，一个国家所有可以作为自然资源的物质和能量都是存在于其拥有主权的空间之内的。对人类来说，作为自然资源的最主要的物质包括水、土壤、生物、矿物等。考察这些物质的形成过程，可以发现它们都是在自然循环过程中产生的。^[2]

（一）水资源的形成

狭义的水资源是指人类可以直接利用的淡水。地球上的水主要存在于海洋中，但海洋中的水盐度高，是不能直接用于居民生活和农业灌溉等方面的，因此不属于狭义的水资源。

淡水资源是在水循环过程中形成的存在于河流、湖泊、地下浅层岩石空隙中的液态水。地球上的水在太阳辐射、重力等外力作用下，通过水循环不停地进行着相态转化和位置的改变。水循环包含蒸散、水汽输送、降水、径流4个环节。蒸散是指海洋、河流、湖泊以及土壤、生物体中的水不断蒸发、蒸腾进入大气中；水汽输送是指大气中的水汽随着大气环流输送到不同地域；降水是指大气中的水汽冷却形成空中的云，再以雨、雪等降水形式回到海洋或陆地表面；径流包括地表径流和地下径流，地表径流是指降到地面的水除了一部分渗入地下成为土壤水、地下水外，一部分沿地表汇入江、河，并流回海洋，地下径流是指地下水在地下岩层空隙中流动，直接或通过补给地表径流而流回海洋。降到地面的液态和固态水总有一部分会变为气态而蒸发进入大气中，土壤中的水也通过蒸发或被植物吸收后通过蒸腾而变为气态水蒸腾进入大气中。

人类利用的淡水资源主要是在河流、湖泊中流动的地表径流和在地下浅层岩石空隙中的液态水，它是全球水循环中水存在于陆地表面上和陆地表面以下一定深度范围内的液态存在形式。从水循环的角度看，人类对水资源的利用不过是水循环经过人类社会系统的一个支路，水资源被人类利用后仍然在全球水循环中。

（二）生物资源的形成

生物资源主要是生物产品，包括植物、动物、菌类产品，这些物质都是生态系统产品。人类对生物资源的要求包括生物产品的充裕性、多样性和高质量等方面，所谓充裕性，是指生物产品能充分供应，满足人类需要。生物资源中最重要的是作为人类食物的粮食、蔬菜和鱼类、贝类等产品，这是人类生存的物质基础。

生物资源的形成是通过植物的光合作用形成有机物质，不管是陆地生态系统还是水生生态系统，直接合成有机物质的生产者都主要是绿色植物。从物质循环的角度看，碳水化合物等生物产品实际上是碳循环、氮循环等过程中形成的有机化合物的暂时存在形式。

生物资源的形成是最重要的生态系统服务功能之一，是生态系统的供给功能。生态系统供给主要包括食物、纤维、生物化学物质、天然药品与药剂等。其中，食物分为作物、牲畜、捕捞渔业、水产养殖以及野生动植物食物资源共5个服务项；纤维分为木材、薪柴以及棉花、大麻和丝绸共3个服务项；生物化学物质、天然药品与药剂等没有进一步细分服务项。关于供给服务的变化趋势，“上升”是指通过扩大提供服务的土地面积（如农业扩展），或者是提高单位面积的服务产量，从而导致服务的总产量得到提高；“下降”是指人类对服务的利用程度超出了可持续利用的水平。

从自然界生物循环的角度看，作为生物资源的生物产品实际上是碳、氢、氧、氮、硫、磷等各种元素在自然界中循环的过程中储存在生物体中的一种存在形式。碳、氢、氧、氮等元素的化合物如CO2和水通过植物的光合作用合成为生物组织的有机物质，而一个鲜活的生命体（生物）死亡后很快就会被分解为CO2、水和无机盐，这就是生物循环。在生物循环中，能被人类利用的、以生物组织形式存在的有机物质就是生物资源，但是，生物资源很多都会在被人类利用之前就被自然消耗掉了（被自然分解为无机物）。

自然界中的生物资源不断地产生和损耗，即使没有人类利用，自然过程产生的生物资源也会不断地损耗。从理论上讲，人类利用与自然损耗的总和应该是与生物资源的产生量相等，这意味着人类利用的越多，自然损耗的量越少，而如果人类不利用，生物资源也不会储存在那里。因此，对于生物资源的利用应该采取的策略是“花开堪折直须折，莫待花落空折枝”。(www.xing528.com)

（三）土壤资源的形成

土壤是陆地表面具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层，是固、液、气三相物质的混合物。土壤的固态成分包括来自岩石圈的矿物成分、来自生物圈的土壤有机质（活的土壤动物、土壤微生物，死的植物枯枝落叶、死亡的根系、死亡的土壤微生物，土壤腐殖质）；土壤的气态成分是从大气圈进入土壤空隙中的空气，以及土壤物质分解释放出来的气体成分、土壤生物呼吸排出的气体成分。土壤液体成分是降水或灌溉水进入土壤空隙中的，在土壤空隙中运动过程中溶解了多种土壤成分的水溶液。

影响土壤形成的因素主要有母质、气候、地形、生物、时间五大类，在它们的共同作用下形成各种类型的土壤。自然土壤形成的基本规律是物质的地质大循环与生物小循环过程矛盾的统一。

地质大循环包括地壳元素的循环、矿物的转化、岩石的转化等不同的层次。地壳中的各种元素可以在岩石圈、大气圈、水圈、生物圈中循环，改变其存在的状态，组成地壳中的各种矿物，并通过元素的循化形成矿物转化；岩石的转化是指组成地壳的三大类岩石均可在外力作用下发生风化变成碎屑物质，经过搬运、沉积成岩作用形成沉积岩；三大类岩石通过变质作用形成变质岩。所谓的土壤矿物质，均是在岩石转化过程中的岩石风化产物（各种矿物）在形成沉积岩之前的存在状态，它形成土壤的“骨骼”。生物小循环是指植物吸收利用大循环释放出的可溶性矿物养分合成植物体的组成成分，并经过食物链形成动物体的组成成分。植物的分泌物、枯枝落叶死亡的根系、植物残体、动物的分泌物、排泄物、脱落物以及尸体等有机物质经过微生物的分解，重新释放出可被植物吸收利用的可溶性矿物养分。

物质的生物小循环是在地质大循环的基础上发展起来的。有地质大循环才有生物小循环，有生物小循环才有土壤。在土壤形成过程中，这两个循环过程同时并存，互相联系和相互作用，从而推动土壤不停地运动和发展。地质大循环使岩石风化成为成土母质，使植物矿质营养元素释放、淋失过程。生物小循环是植物营养元素的积累过程，它可以不断地从地质大循环中积累生物所必需的矿物质，使土壤中的有机质含量不断提高，由于有机质的累积、分解和腐殖质的形成，发生发展了土壤肥力，使岩石风化产物脱离母质阶段形成了土壤。

（四）矿产资源的形成

矿产资源包括各种有用矿物，矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定物理化学性质的单质或化合物，是构成岩石的基本单元。自然界中单质矿物很少，化合物构成的矿物占绝大多数。大部分矿物为晶质固体，也有少数呈液态或气态（如汞呈液态、天然气呈气态）。晶质矿物因化学成分不同，结晶构造及几何形态也不相同；而且在不同环境中相同成分可以形成不同结晶构造与外形的矿物，如金刚石和石墨。

金属矿产和非金属矿产是地壳中的各种元素在地质作用下在一定地段富集形成的，而地壳中的各种元素都是参与元素地质循环的。因此，从物质循环的角度看，所有矿产资源都是地质循环过程中不同物质的存在状态。

在水资源、生物资源、土壤资源、矿产资源形成的物质循环中，水资源和生物资源的形成所需的时间较短，而土壤资源和矿产资源的形成所需的时间较长。在各种物质循环过程中，伴随着能量的流动，某些物质含有较多的有效能，因而又称为能源。至于生态系统服务功能，其实质是生态系统中物质循环和能量流动的过程中满足人类需要的一些方式。