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铜的这种危急的稀缺性以及最终会被耗竭的情况产生了几种效应，表明各社会应对其他原料短缺的可能措施。首先，美国矿产开采的品位不断下降。最高品位的铜矿（2%及以上）早已被开采殆尽（图5.25），目前的平均品位为0.5%。因此，必须开采和加工1000吨矿石才能产出5吨铜——或者更实际地说，要装备一辆汽车中用于散热器和其他电气部件所需的铜，就必须开采3吨矿石。在采矿、选矿和冶炼过程中产生的其余2.985吨岩石就成了废渣。
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图 5.25 经济上有开采价值的铜的品位。1880年铜矿石的品位必须达到3%，但今天开采的矿石品位为0.5%或更低。随着金属供应减少和价格上升，经济开采所要求的品位降低。
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资料来源：Data from the U.S. Bureau of Mines, U.S. Department of the Interior.
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其次，增加了铜的循环利用。铜与某些金属不同，大部分铜以纯金属的形式被使用，以便于再生。把再生铜制造成新产品比开采和冶炼新矿石更便宜。美国每年所用的铜，大约有1/3来自装配工序中回收的废料。
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最后，价格的上升刺激了对替代品的寻找。铜正在被其他较低廉的物料所取代。铝取代了一些电气产品和热交换器中的铜；塑料取代了管路系统和建筑材料中的铜；许多电话线中采用了玻璃纤维；制造弹壳和硬币可以使用钢铁。然而，由于铜在发动机和电气设备中用量的增加，自20世纪80年代以来铜在汽车中的使用量实际上增加了40%。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705395384]
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5.5 土地资源
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上文讨论的矿物资源属于非可再生资源。现在我们转向有可能再生的土地资源，考察下述三种可再生资源的分布和现状：土壤、湿地和森林。由于这些资源是生物的支持者，或者本身就是生物，因此有时也被称为生物资源。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705395385]
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土壤
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人们有意无意地给土壤的物理、化学和生物学性质带来了很大改变，从而改变了土壤的结构、肥力和排水的特性。任何地区土壤的变化都取决于过去的做法以及土地原有的性质。
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地球表面大部分地区，生命所赖的表土层只有几厘米厚，通常不超过30厘米。土壤下面的岩石圈，是岩石颗粒、无机矿物质、有机质、活有机体、空气和水等物质的复杂混合物。在自然状况下，土壤通过岩石物质的物理和化学分解以及有机质的腐烂在不断地形成。与此同时，土壤又被侵蚀，因为土壤侵蚀（soil erosion）——土壤颗粒通常被风或流水带走——就像土壤形成一样与生俱来，即使土地完全被森林或草地覆盖也是如此。不过，在大多数自然状态下，土壤形成的速率等于或大于土壤侵蚀的速率，因此，土壤厚度和肥力与日俱增。
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在土地被清理并种植作物后，或者当地表植被因过度放牧或其他干扰而遭损坏时，侵蚀过程就会加速。当侵蚀速率超过土壤形成速率时，表土就变薄，甚至完全消失，只留下贫瘠的底土或裸岩。就这点说，可再生的土壤资源通过人类影响变成了非再生和被浪费了的资产。土壤侵蚀发展为基岩裸露的山坡或风蚀平原的极端环境时，就意味着土地农业利用的“末日”。
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土壤资源被如此大规模地破坏，有可能危及它曾支持的文明的生存。不过，绝大部分农民想出种种巧妙的方法来保护乃至改良他们赖以为生的土壤资源。近年来农耕技艺并未退化，但是随着人口增长，对农田的压力增加了。农牧业被迫向陡坡爬升，更多林地改用耕作，牧场和农田被更远、更集中地推向半干旱地区，对现有农田则是进行更高强度的耕作而疏于保护。现在，许多像1950年（那时世界人口为25亿）那样生态稳定而安全的传统农业体系和农业区，在60多亿人口的压力下正在瓦解。
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人口数量增长的压力对热带雨林有着破坏性的影响。对薪柴和商业用材的需求，以及中纬度地区通过砍伐热带雨林、开拓牧场以满足市场对牛肉增长的需求，都是热带雨林减少的原因，但是清理林地将其变成农田才是毁林（deforestation）的主要原因。热带雨林绵延于亚洲、非洲和拉丁美洲等地，是地球上生物多样性最丰富的地方，但是每年都有大片林区被毁。大约有45%的大片原始热带雨林已经被砍伐或退化。随后我们对毁林有更详尽的讨论，但是这里强调很重要的一点：森林采伐区加速的土壤侵蚀很快就把热带雨林下的土壤冲刷殆尽。为发展农业而进行土地清理，几乎立即就会使土壤变得不适合农业用途，部分原因就是水土流失（图5.26）。
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图 5.26 巴西亚马孙地区的热带雨林被清除，为锡矿开采让路。暴露土壤的结构和肥力迅速退化，而且易遭侵蚀。（© Mark Edwards / Still Pictures）
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热带雨林会屈从于人类大规模的肆意砍伐且无可挽回地被毁灭。对全世界的干旱区和半干旱区而言，人类并未花费很大的精力，也并非有意去破坏或改变环境，但是也对其产生了同样的影响。这个过程叫作荒漠化（desertification），也就是土壤和植被遭破坏或退化地区的扩大或强化，这种情况多发生于干旱和半干旱环境中。气候变化——不可预测的降水与干旱周期——是这些地区环境退化的原因之一，但荒漠化因人类活动而加速，这些活动包括过度放牧、为砍柴而毁林、为耕种而清除原始植被，以及烧荒等。“荒漠化”一词意味着从轻到重的一系列生态变化（图5.27）。
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图 5.27 荒漠化影响了100多个国家，约10亿人。根据联合国资料，现在全世界1/4土地表面可归入退化的半荒漠。通常认为荒漠化是指全世界荒漠边缘不断侵入相邻的干旱地区，因人类对原先的草地和农田使用不当使其变成贫瘠不毛的景观。实际上，这种过程也可能由自然的气候波动所造成，和人为利用不当相似。
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当荒漠化过程是由人为活动而不是气候变化所造成的时候，无论其发展程度如何，都是以同样的方式开始：通过耕作或过度放牧毁坏或清除天然草地（图5.28）。如果破坏很严重，则原始植被不能自行重生，暴露的土壤就很容易遭受短时间的暴雨（这是半干旱地区降水的主要形式）的侵蚀。雨水沿地表流动而不下渗，携带着土壤颗粒一起流失。同时，地下水位下降。最后，即使深根灌木也接触不到地下水，天然植被就丧失殆尽。当过多的食草动物践踏土地把土壤压紧时，阻塞了空气和水分进入土壤的通道。覆盖植被和土壤水分都丧失了，荒漠化就会发生。
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图 5.28 在马里通布图附近这片深受干旱影响的地区，风吹扬尘正在吞没矮树林。该地区是非洲撒哈拉地区的一部分，那里的荒漠化因同时受到气候和人类对土地压力的影响而加速。对边缘土地的垦殖、过度放牧，以及反复的干旱已导致天然植被的破坏、土壤侵蚀和土地退化。（© Wolfgang Kaehler）
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