工业文明时代两大系统的相互作用

（一）工业文明时代的生产力发展

1765年，詹姆斯·瓦特对蒸汽机的改良是工业革命最核心的技术突破。这是具有划时代意义的技术革新。它带动了采矿、冶金、运输等诸多领域的技术革命。人类由此开始步入工业社会。

蒸汽机提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段。因此，它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。这时，一个巨大的新能源（煤炭）已为人类所获得，而且不久人类还能开发储藏在地球中的其他矿物燃料（石油和天然气）。由于利用了电，并发明了主要使用石油和汽油的内燃机，动力工业被彻底改革。石油工业迅速发展^[14]。

自此，家庭作坊式的手工业被大规模的机器生产所代替，以牲畜为动力的马车、犁耙和以风为动力的帆船被以煤、石油为动力的火车、汽车、轮船所取代。在工业社会，人类对矿产进行大规模开采、冶炼、合成，凭借机器实行机械化流水线生产。工业社会中的农业生产同样实现了工业化，开始大量使用机械、农药、化肥和塑料地膜等生产资料^[15]。

（二）工业文明时代人类活动对自然系统的影响

到了生产力水平逐渐发达的工业文明时代，人口系统与自然系统之间的关系主要体现为对抗自然，并试图征服自然。而在生产力水平低下的原始文明时代和农业文明时代，人口系统与自然系统之间的关系主要体现为人类利用自然和适应自然。18世纪中叶以后，英国等西方国家开始大规模地开采、使用煤炭与石油等不可再生资源，逐渐形成了以化石燃料与机器大工业为主要特征的工业革命。人类开始进入了人口数量与经济总量急剧膨胀的发展阶段。在这一时代，人类经济活动的资源基础从以可再生资源为主转变为以不可再生资源为主。通过改良品种、使用化肥和杀虫剂等手段，粮食产量大大增加。从世界平均水平看，工农业生产的产品种类与数量均大大超过了维持人类的基本生存所必需。生活水平迅速得到提高，从而为人口数量的大幅增加创造了条件。但是，随着科学技术水平的不断提高与资本积累规模的持续加大，自然系统的资源与环境问题也日益严重^[16]。

在工业文明时代，人类的经济活动不仅加大了对自然系统中资源的索取，而且加重了环境的负荷。当经济活动没有损害到自然环境的恢复力与稳定性时，人类的经济发展是可持续的。当人类经济活动的深度与广度超过自然系统的承载能力时，人类的经济发展就会遭遇瓶颈。半个多世纪以来，人类与自然系统之间的关系日趋紧张，出现了自然资源耗竭、能源短缺等一系列资源环境问题。这种情况不仅发生在不可再生资源方面，而且可再生资源的存量基础也受到了严重破坏。

（三）自然系统变化对人口的影响

在早期工业化社会中，婴儿出生率普遍很高，而更好的饮食与疾病控制降低了儿童死亡率，从而导致人口迅速增加。到19世纪晚期，饮食的改进和公共卫生的改进使成人死亡率也相应下降，工业社会的人口更迅速地膨胀。步入工业社会后，人口出生率开始显著下降。短期内，由于死亡率的下降快于出生率的下降，工业社会的人口仍在持续增长。随着时间的推移，出生率的下降延缓了人口增长，使人口数量趋于稳定。工业社会出生率下降的主要原因是通过避孕来自愿控制生育，因为在工业社会养育后代的成本高于农业社会；另一个可能的原因是儿童死亡率的降低意味着任何出生的子女都能够活到成年。在西欧、美国、日本以及其他工业化国家，人口转变与工业化相伴而来。

近一百多年来，世界人口迅速增加。农业、工业、科学、医学和社会组织上的进步使世界人口在200年间达到了原来的3倍：从1750年的7．7亿增加到1950年的25．2亿。第二次世界大战后，疫苗、抗生素和杀虫剂的传播和成功使用以及水资源供应上的改进和农业产量的增加，使世界范围内的死亡率大幅下降^[17]。人口死亡率的大幅下降及人口出生率保持高水平，导致了亚洲和非洲许多国家的人口迅速增长。在一些发展中国家，目前的人口增长速度超过3．1%，这一速度将使人口在23年内翻一番。2012年，联合国人口司依据中等生育率假设估计，到2100年世界人口将达到109亿。同时，除非人口出生率降到更替水平，即平均一位妇女只生两个孩子，世界人口将会保持持续增长^[18]。