新的地球圈层——人类圈

长期以来，绝大多数地球系统科学工作者总是把对人类的研究排除在地球系统科学之外，正如对地球系统科学所下的定义：将地球作为一个整体来研究的全部知识；对地球的气圈、水圈、生物圈和岩石圈中的各种作用及各层圈间相互作用进行的研究。

近年来，我国已有人认识到把人类作为一个独立的地球圈层来加以对待的重大意义，并开始对其进行研究。1985年，谢家泽教授正式提出将人类社会圈（后改称为人类圈）作为一个独立的地球圈层。笔者在接受上述观点的基础上，把人类出现和人类圈形成区别开来，并将地理大发现作为人类圈的起始时间。近来，人类圈问题已引起了不少人的兴趣。

为了与地球系统相区别，同时又为了与全球问题和全球变化相对应，有人把包括人类圈在内的现代地球表层系统称为现代全球系统。倘若地球系统科学承认人类圈的存在，并把其纳入地球系统，那么现代地球系统（狭义）与现代全球系统就为同一概念，地球系统科学就从纯自然科学推进到跨自然科学和社会科学两大领域的现代地球系统科学阶段。最近，陈述彭等也认为，“现代的地球系统科学……在研究圈层与圈层关系时，也必须包括人类圈在内”。

现代地球系统由岩石圈、大气圈、水圈、生物圈和人类圈五个地球圈层构成。由于前四个地球圈层是人类圈的环境，又具全球规模，可称全球环境，所以现代地球系统又可说是由人类圈和全球环境构成的系统。这就有利于从现代地球系统结构变化的角度来研究全球环境恶化的根源和可持续发展条件等问题。

提出人类圈的依据一般有以下几点：

（1）人类已成为全球性整体。地理大发现是人类全球化的起点，从此人类圈就开始形成。在地球已成为“地球村”的今天，人流、物流、能流和信息流等已使整个人类成为一个相互联系的整体。

（2）人类圈是地球分化的产物。分化是地球演化的基本特征之一，地球表层的演化也不例外。地球表层系统的前身是原始岩石圈，次生大气圈和水圈分别于45亿和42亿年前分化出来；大约在距今38亿年前，生物又从地球无机界中分化出来。人类是地球的最新产物，她从古猿中分化出来大约发生在距今300万年前；500年前才开始逐渐成为一个独立的地球圈层。由此可见，人类圈也是地球圈层统一分化过程的组成部分。

（3）人类圈与地球自然界的强相互作用。人类与地球自然界的作用不是单向的，而是相互的。目前，人为力量的强度已可同其它地球圈层相比，已成为改变全球环境的强大力量。20世纪80年代以来，人类平均每年移动的土石方（约2×103km3/a）远高于海洋岩石圈形成的速度（约3×1016g/a或10km3/a岩石）。最近，Hannah等对陆地生态系统的人为改变作了定量研究，其结果是：除岩石、冰和荒地而外，只有27%生境未受人类扰动，而受部分扰动和全被扰动的生境已达到73%。近几十年来，生物灭绝的速度也超过中生代与新生代之交恐龙灭绝的时代。此外，已为人们熟知的温室气体的增加、臭氧层的减薄、酸雨以及沙漠扩大等也主要是由人类活动引起的等等。另一方面，全球环境的变化也引起人类活动的相应变化，人类可持续发展战略的选择就与全球环境恶化的推动有关。

（4）具有与生物圈不同的特点。每一地球圈层的存在必须具有特殊的质的规定性。人类要成为一个独立的地球圈层也不能例外。当我们把人类圈同生物圈进行比较时，它的特殊性是十分明显的。人类圈以人类为自然实体，而生物圈则以生物为自然实体；人类圈的基本功能是可自控的、非全闭合的生产和消费循环，而生物圈的基本功能则是近似闭合的生物循环；人类圈的结构是产业体系、需求水平和文化状况三个子系统的关系，而生物圈（狭义）的结构则是植物、动物和菌类三者之间的关系；人类圈的进化实质上是文化进化，而生物圈的进化则是遗传进化；人类圈是由有思维、能制造和使用工具的人构成，因而有自控能力，而生物圈则是在生物本能驱使下发生变化；人类圈是由单个物种构成，而生物圈则是由数百万，甚至数千万生物种构成，因而前者远比后者脆弱。综上所述，人类圈不应该隶属于生物圈，而应该作为一个独立的地球圈层而与生物圈并列。