自上个世纪六七十年代以来，由于人类活动的加剧，大自然正在迅速而悄然地变得紊乱起来。毋庸置疑，这环境问题是全球性的——南极上空的臭氧层空洞和全球气体温室效应就是明证。在人口众多、资源相对不足、生态承载力低下的中国，问题显得更为严重。长江的洪水、黄河的断流、北方的沙尘暴……每个问题都让关注中国未来的人们倍感沉重。带着这些疑问，我们采访了环境领域的资深专家刘东生院士。
刘东生，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。 1917年生于沈阳，1942年毕业于西南联合大学地质系。早年研究古生物学，自1954年起开始研究黄土。经过数十年艰苦持久的努力，他和他的合作者证实了黄土高原的风成说，测出了多类黄土的年龄，建立了完整的黄土沉积序列。他们的研究成果表明，过去260万年以来，地球气候至少发生过37次冰期-间冰期冷暖循环。他们还发现，黄土与深海沉积物对地球古气候的记录是吻合的，这样就将中国黄土纳入了研究全球环境变化的框架，也使中国黄土当之无愧成了古代地球环境研究的三大“史书”之一[②]，黄土古气候学因而也成为一个重要的研究领域[③]。因为在环境领域的卓越成就，刘东生院士2002年4月获得了世界环境科学最高荣誉“泰勒环境奖”，2004年2月获得了“中国国家最高科学技术奖”。
在本次访谈过程中，刘东生院士并未过多谈论他的专业学术研究，而是就与黄土高原密切相关的环境治理问题，包括北方地区沙尘暴问题、黄土高原水土流失问题、半干旱地区的植被恢复问题等，发表了自己的观点。针对这些问题，刘东生院士指出，我们应该判别哪些是由于人类活动而引起的，哪些是属于非人力所及的地质变化，并以此为基础来制定环境修复措施。为此，他特别提请读者注意德国学者克鲁岑（Paul J. Crutzen）新近提出的人类世（The Anthropocene）概念，着力强调人类有能力实现自身与自然的和谐共处。
受访人：刘东生院士（下面简称刘）
访问人：熊卫民（1974年生，中国科学院自然科学史研究所访问学者。下面简称熊）
时间：2004年2月3日
地点：中国科学院地质与地球物理研究所
一 沙尘暴问题
熊：虽然2003年北京没有出现沙尘暴，据说这和人为因素无关，仅仅是“天公作美”，但人们对2002年的特大沙尘暴还记忆犹新。现在，传统的沙尘季节又已临近。为什么会有沙尘暴？它到底可不可能根治？
刘：沙尘暴来源区均位于干旱半干旱地区。具体说来，亚洲中纬度干旱区西起里海，东到大兴安岭，南达黄土高原，北抵蒙古国北部，其面积大致同我国领土相当。在这广袤土地中，分布有大量的沙漠及沙地。而沙漠及沙地内部往往有厚度很大的新生代松散沉积物分布，这些沉积物组分复杂，颗粒大小不一，在植被破坏的前提下，细颗粒物质易于在风的吹扬下被搬运至其他地区，这样就形成了沙尘暴。
沙尘暴历史上就有，20世纪30年代我就在北京，那个时候，也是一到春天就有沙尘暴。中国的史书，譬如《汉书》上也记载有沙尘暴——它称之为“雨土”。再往前推，大约十几万年以前，北京地区曾有过相当大的黄土沉积，现在北京附近所见到的黄土基本上都是那个时期形成的。当然还可以更早：在20世纪70年代，我们发现中国的黄土在260万年前就已经开始堆积；后来，我们又发现了有800多万年历史，也就是说800多万年以前搬运来的黄土；最近，我们又在甘肃新安发现了2200万年前的黄土。这些黄土都是过去的沙尘暴带来的。所以，从这个意义上来说，沙尘暴是一种自然现象。有些地方特别干、特别旱，石头容易风化、粉碎，风一吹，所形成的粉尘就被带到了其他地方。我们的黄土高原就是成百上千万年来的古代“沙尘暴”所造成的。从某种程度上讲，沙尘暴是个不可根治的地质现象。但通过扎扎实实的基础科学研究，结合工程实践，应当而且可以减轻它的危害。这里还有许多事需要科学家来做。
熊：据国家气象局统计，北方沙尘天气有明显加重的趋势。20世纪60年代，风沙灾害由十个世纪前每百年一次，发展到每两年一次，进入20世纪90年代，已经是一年一次了。1993～1996年西北地区连续4年出现了沙尘暴，且强度也在加强，这种情况说明了什么？
刘：我们知道了沙尘暴首先是一个自然地质过程，但近年来的很多沙尘暴是人为因素造成的，是由于人类的不合理土地利用而加剧的。有些地方以前的自然环境本来很好：有草，有植被，地面都被覆盖了，比较稳定，风吹过来时并不起沙尘。可近些年，由于人口增长，不断垦荒，不断放牧，结果原有的植被遭到破坏，良好的土地成了沙尘的源头。在2002年3月20日，北京发生了一场强沙尘暴，总悬浮物是正常天气情况下的100倍。这数据在老百姓看来是不太容易明白的，换成另外一种说法肯定就好理解多了：这场自1995年以来强度最大的沙尘天气，仅北京就收到了来自远方的3万吨沙尘，按人口数来算，居住在北京市的大人小孩，平均每一位都有两公斤这样的礼物。
熊：从相关的卫星照片可以清楚看出京津周边约25万平方公里土地上的草地变迁。80年代中期的卫星照片上绿色（草地）多于黄色（沙地），而90年代中期的照片上黄色成了主导色，内蒙古中部和河北省北部约25万平方公里的退化草地、撂荒耕地及旱作耕地是今年华北沙尘天气的强度供尘区，这些就是以人类为主导因素的对自然的破坏了，对不对？对于这一情况，我们该如何应对？
刘：对！我们刚才说了，沙尘暴虽然首先是一个自然地质过程，但由于人类的不合理利用土地而加剧了它的危害。所以与此相应的，对沙尘暴的治理也分为两类。对于那些两千多万年以来就一直有的、从很远的地方、从很高的地方吹来的沙尘——比如说，最近的研究表明，中国的沙尘暴通过高空，一方面可以穿过北极地区，到达欧洲，到达阿尔卑斯山；另一方面，还可以一直吹到日本，吹到夏威夷，吹到美国西海岸，甚至到达美国的中部——对于这种沙尘暴我们现在很难治理。自然界那种大的地质现象，用人力来改变是不大可能的。但局部的沙尘暴是可以减少的，具体来说对于那些近期因为开垦、放牧、破坏草场而造成的沙尘暴，我们通过退耕还林、退牧还草的方式来治理，这些方式能有效减轻就地的沙尘。
二 植被恢复问题
熊：看来由大自然地质变化引起的那类沙尘暴，我们是很难改观的，而由于人类破坏性活动引起的就地沙尘，我们虽然难逃其咎，但还是可以有所作为的。那么，我想问一下，与沙尘暴同样备受国人关注的黄土高原水土流失问题，我们该有哪些作为？如果尽心去治理，黄土高原能恢复成什么样子？能变成郁郁葱葱的大森林吗？有人撰文说，在两三千年前，山西、陕西、甘肃、宁夏等省份还分布着大片的原始森林，整个黄土高原的森林覆盖率还曾经高达53%。
刘：过去黄土高原塬面上是否有森林？这是一个有争议的问题。我们认为，自一二十万年前以来，黄土高原塬面就一直不是森林环境。黄土高原的河谷地区可能有森林，树木可能很茂盛，但在黄土高原的塬面上，看起来最多只是一种稀树草原。
熊：您是根据什么理由而得出这个结论的？
刘：理由很多。从黄土高原的地质研究获得的各方面的证据(孢子、花粉、古土壤、植物硅酸体、同位素等)都使我们相信，广袤的黄土高原的塬面上，200多万年来从来没有过大面积的茂密森林植被，最多是有少量树木的大面积稀树草原景观。我们能发现2000多万年前的黄土，这就说明，中国北方在2000多万年前就已经是比较干旱了。因为只有干旱，才有物质来源。
熊：那只能说明沙尘的来源地干旱啊，对于黄土高原――沙尘的沉积地，它的情况又是怎样的呢？
刘：沉积地当然也干旱。如果是森林环境，温暖、湿润、雨水多，那么，黄土就不可能在那儿沉积下来——它总是会被冲走。就像我们的屋子一样，如果我们天天拿水冲，再多的尘土也是存不住的。只有在干燥的草原环境中，尘土被草挡住了，风吹不走了，它才能慢慢地沉积下来了。
如上述所说的，我们对黄土中残留的动植物遗体——主要是花粉、孢子等——所做分析的分析也表明，过去的黄土高原地区好像不属于森林生态类型。此外，黄土高原土层深厚、土质稀松，渗水速度很快，不太适合树木的生长。现在，山西、陕西好多地方种的树被称为“老头树”。为什么叫“老头树”呢？就是因为它们在黄土上长了几十年后，仍然又矮又细、枝不繁叶不茂。
所以对于地质科学来说，大量的基础研究工作，有待今后努力赶上去。比如说黄土高原究竟有没有森林，古代的黄土高原是否与今天的有所差异，还需要深入研究。刚才所说的沙尘暴的来源和发生的强度，以及对局部地方的影响如何可以减轻，现在尚不十分清楚。黄土高原水土流失和土地利用的历史，彼此之间的关系也尚待建立。而生态环境承载力的研究，分散在各学科、部门，还需要从整个地质环境的角度加以综合考虑。这仅是一个例子，说明黄土高原与全球变化关系密切，研究亟待加强。如何认识和实现基础科研的社会价值，使国家有限的资金应用到环境恢复和治理中最适合的、最可行的地方，我们一直在思考、在努力。
熊：看来，那种黄土高原的森林覆盖率曾经很高的说法是不太可信的。那种说法当然很符合环保运动的需要，但更重要的是事实。我认为，您的黄土研究对于黄土高原的整治和黄河的治理是有指导意义的。如果黄土高原地区一直都不适合森林生长，那么我们现在就不应该在那儿勉强植树造林。就算我们可以不惜经济代价把荒漠变成森林，它也不可能持久。
刘：当然谁都希望到处是森林，到处是绿水青山。但如果我们没有很好地研究自然界的规律，就必然会吃亏。
熊：具体到黄河流域的治理上，您的研究是不是意味着不宜在流失严重的黄土区植树?
刘：不能统而论之，因为不同地方有不同的特点。过去我们做水土保持工作有一个很好的口号，叫做因地制宜。宜林则林，宜草则草，宜牧则牧。总的说来，尤其是在年降水量低于400毫米的比较干燥的地区，宜种草、畜牧，不太适合发展森林。注意，我指的是畜牧而不是指放牧。一旦放牧草地就被破坏了。应当圈养，种草、割草给牲畜吃。那种放养山羊的方式是最可怕的。山羊吃起草来经常连根拔起，对环境破坏得非常厉害，所以现在许多国家都不养山羊。
熊：我曾经看过一组穿着衣服的山羊图片。它们摄于内蒙古的一个草原上，那个地方因为放养了太多的山羊，草地都几乎被破坏殆尽了。山羊缺吃的，就开始吃同伴的毛，所以需要穿衣服来保护具有经济价值的羊毛。那样的图片令人震惊。从一定意义上讲，中国有不少地方正在“豁出生存搞发展”。自然资源非常有限，而人口的压力又越来越大。为了使人均生活质量不至于滑坡，必须大力发展经济、发展工业。但发展工业往往以环境破坏为代价，而环境的承受能力是有限的。缺水的西部尤其如此，那儿的生态系统太过脆弱。所以，对于西部大开发，我一方面觉得需要做，不做就减轻不了东西差距、民族差距，另一方面又害怕实际的开发会令一些地方的生态系统崩溃。
刘：西部开发首先要注意环境问题。我们已经知道西北地区两千多万年以前就已经是干旱的环境。水资源的缺乏不宜于人口的密集开发，因为不合理的开发利用土地将造成沙漠的进一步扩大。黄土高原水土流失虽然也是几百万年来的地质现象，但一万年以来沟谷切割之剧烈，表明人类活动是引起这个地区水土流失的主要因素。人类对水土流失的影响，应当用什么方式才能减轻？这里面我们还有很多事要做。
熊：可是，自汉代开发以来，西部地区曾经一度很繁荣，一直到唐代都是如此。
刘：那时候的气候确实和现在不一样。比如说，过去在西安周围有很多小的湖泊，那儿的气候是很湿润的。可经过一千多年的变化，西安周围已经变得很干了。对于自然界的这种变化，人类只能够服从。自然界大的规律是不能违背的。
熊：能改变的是在自然规律内的？对于沙尘暴和黄土高原的干旱和水土流失就其地质起因来说，都是大自然正常的地质变化，是人类不可抗拒也很难改变的。但是近几十年来这些自然灾害的加剧，无疑是和人类的影响密切相关的，而且以人类的活动为主导的。这样人类就要反思一下自己，并且应该有所作为的吧？
刘：是的。以前是草原的，我们可能通过种草将其恢复为草原，以前是森林的，我们可能通过种树将其恢复成森林。但这也并不容易。搞林业的同志知道，以前是森林的，将其砍伐光之后，恢复起来有时候也并不容易。比如说云南楚雄，那地方过去森林很多，大炼钢铁时一下子都砍光了，好几十年过去，现在依然是森林长不起来。因为树砍了之后，那个地方的生态条件就变了。当然，在西部大开发中，人们已经注意到要保护环境。有一些措施，如退耕还林（草）和退牧还草等环境修复措施，是对第四纪与现代全球变化、环境治理的辩证关系的理念上的深入。退耕还林措施就是基于水土流失乃放大了的古全球变化这一认识的，其重要性在于：一次因人类活动而造成的土层的破坏，有可能导致第四纪以来若干万年的自然沉积物的流失。退耕还林正是一种使加速了的第四纪变化减速并修复到第四纪时期的良好状态的过程（植被修复）。认识到现代环境变化（包括人为的环境变化）是第四纪以来自然界变化的继续，这一点十分重要。
熊：全世界的生态环境恶化姑且不提，就中国来说，内蒙古原有五大天然草原为世人称道，但如今乌兰察布草原、科尔沁草原和鄂尔多斯草原三大草原已经基本消失，是不是像某些悲观的学者说的那样，我们已经处在一次新的、由单一物种（人类）的活动而引起的大灭绝事件的中间位置上了？
刘：这个当然应该有所警惕，但是与此同时又不必过度惊惶和悲观。人类是很有能力的。现在，人类可以说已经成为自然界的一种地质营力了。但不同于其余地质营力的是，人是有意识的，可以有意识地来保护环境。为了使人类更多地注意自己的这种能力，诺贝尔奖得主鲍尔·克鲁岑最近提出了“人类世”的概念。
三 人类世的概念
熊：人类世对于大家来说，应该还是个比较陌生的名词，您能详细介绍一下“人类世”概念吗？
刘：克鲁岑是大气化学家，因研究南极上空的臭氧空洞而获得过泰勒环境奖（1989年）和诺贝尔化学奖（1995年）。几年前，他和另一位先生一道提出了一个建议[④]。这个建议涉及到我们地质学上的一个重要问题。地质学的一个很重要的部分，就是把地质历史搞清楚。我们知道，和物理学不一样，它与历史有一定的关系，涉及到生物的进化、地壳的演化、地表物质以及大气的变化，等等。克鲁岑从历史的角度提出了一个新名词。什么名词呢？众所周知，自260万年前以来是第四纪。第四纪又分为两个世，一个叫更新世(The Pleistocene)，一个叫全新世(The Holocene)。更新世指的是从260万年前到一万多年前的地质年代；而从一万多年前直到现在的则叫全新世。克鲁岑认为这种提法错了，因为在过去的两百多年中，人类已经成为了主导的地质学因素。所以他认为，我们已不再处于全新世了，我们已经到了“人类世”（The Anthropocene）的新阶段。也就是说，他提出了一个与更新世、全新世并列的地质学新纪元——“人类世”。
克鲁岑认为，人类世从1784年瓦特发明蒸汽机开始，也就是说从工业革命开始。这是开始的年代。他还有一个假定：人类世终止的年代，往后距现在还有一万年以上。他的意思是说，地球上的环境要恢复到工业革命前的状态，需要花上万年的时间。打个比方，我们的大气，尽管现在还得到了治理，如果要恢复到他所说的人类世以前的情形，需一万年以上的时间。
克鲁岑为什么要提出人类世的概念呢？他就是想强调近代以来的人类活动对地质的影响。人类的活动，尤其是工业革命后的人类的活动，已经成为了一种地质营力。过去我们讲地质营力，有内力、外力之分。内力指的是地壳构造的运动，譬如地震和造山运动。外力指的是大气、海洋、河流、冰川等的运动，譬如大气运动造成了沙漠、黄土、沙尘暴等。在传统的地质学那儿，人是不包括在地质营力里的。而克鲁岑的这个概念则把人包括了进来，人也是一种地质营力，而且在瓦特发明蒸汽机以后，人已经成了一种主导的力量。地球作为一个系统，包括了大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈、冰冻圈、生物圈，等等。所有这些圈均受人类的影响，人成了整个地球系统中最活跃的因素。人可以影响到大气，人可以影响到生物，人可以影响到海洋，人可以影响到河流，人可以影响到土壤，人可以影响到岩石……
熊：如果说从更新世到全新世都是以自然为主的地质营力在起作用，而人类世这种主导的地质营力就是人类自身了，您能讲讲吗？
刘：总体来说，人类影响自然的动力学过程从以下几点可以看出：（1）人类可能在百年或数百年内用尽地球几亿年来积蓄的化石燃料；（2）50％的陆地表面直接因人类的活动而改变，并伴随着生物多样性、营养物质循环、土壤结构、生物及气候等方面的变化；（3）用作氮肥的人工合成的氮较陆地生态系统自然合成的为多；（4）人类已经利用了一半以上的淡水；（5）温室气体中其他微量成分的含量在大气中也在增多；（6）海岸带和海洋生境的改变：大约有50％的红树林消失了，湿地也减少了近一半；（7）据相关数据统计，22％的渔业过度捕捞（其中44％达到了极限）。
熊：还有别的具体一点的例子吗？
刘：具体的例子太多了。我们刚才说过沙尘暴。沙尘暴怎么来的？固然有自然因素，但目前在更大程度上是因为人类对地表的破坏。现在，北京的天都是黑的，这都是人类活动的结果啊！克鲁岑研究南极上空的空洞，它是怎么来的？就是因为人类使用氟利昂等把臭氧层给破坏了。再比如，修路，要把山劈开；开矿，一挖就是几千米深；河流，走到哪里都是黑的……过去，到处青山绿水，现在真是差多了。不过，目前的情况又好一些了。自从退耕还林之后，不少地方的森林确实又长起来了。这说明人类其实还是可以恢复环境的。
熊：今天的话题，概括起来：沙尘暴和黄土高原的干旱是自古就有的大自然正常的地质现象，我们是很难把握和改变的，但是近两个世纪来这种情况的急剧恶化是完全和人类活动相关联的，因而我们有义务去改变自己以维护自然环境，而且人类确实有能力做到这一点。保护、恢复环境，常常不是能与不能的问题，而是为与不为的问题。
刘：对，地质全球变化是一种放大的人类全球变化，所以不少现象无需惊慌。人类全球变化则是加速了的地质全球变化，但我们可以控制其速度而得到合理的可持续发展。西方国家已经做了很多关于人类活动与自然界变化之间的系统分析的工作，其主要目标还是判别哪些环境问题与人类活动有关。首先判别人类的作用是哪些，然后又把人类的作用细分为近因的和远因的以讨论如何使一个环境问题的复杂内容条理化，以其与自然科学接轨。显然，现代的可持续发展科学在很大程度上，不仅需要自然科学向社会科学方面融入，而社会科学本身也在努力地向自然科学倾斜，这既是自然与社会科学一次好的发展机会，同时也为环境问题找到出路。
熊：我们中国人历来为自己5000年悠久历史而自豪，但很少有人想到，在这漫长辉煌的历史背后，中国人要付出多大的生态上的代价！蜀山兀，阿房出。丝绸之路上的绿洲不见了，很多山脉上莽莽苍苍的森林不见了，多少水草肥美的地方变成了荒漠。纵观当今世界上那些古老文明国家，没有一个不是落后贫困的发展中国家。这是否就是为文明承担的代价和付出的代价？
刘：这的确是个值得深思的问题。我们说的“重要的环境问题”，那它的重要性在哪里呢？全球环境变化的重要性就在于：近年来的研究已经发现，当地球上的环境要素，如大气、土地和水源的变化强度由于人类活动而超出了自然界可变性（Natural variability）的界限(limit)时，就会影响人类发展的未来。地球的动力学特征是它有一个临界的阈值，且具有突变性，并可能触发灾难性后果，而目前地球的运作是处于一个没有相似性的状态，这是非常值得注意的问题。当然，我们还应该知道，人类影响环境有两个方向，一个是造成不好的影响，一个是造成好的影响。所以人类世这个概念并不消极，它是积极的。实际上，克鲁岑提出人类世概念，着重在人，着重在未来。
这个概念提出来以后，有人赞成，也有人不太同意——这是科学上的讨论。我本人呢，则是很欣赏克鲁岑的提法。人类世的提出是鉴于当前环境的恶化，并承认人类活动的重要性，而不仅仅是划分一个新的地质时期。人类世不应该是一个人类受制于自然环境变化的时期，更不应该是一个人类破坏自然环境的时期，而是一个人类与自然和谐共处的时期。所以我认为，在我们国家，至少在学术界，特别是在我们地学界，应该注意人类世的提法，而且我们有很多好的条件可以研究人类世的特点与变化。因为，“可持续发展”已经作为我们国家一项很重要的国策被提出来了。
我个人有这个意见，建议贵刊也呼吁一下，希望关心自然科学和人文科学相结合的同志们能注意一下人类世这个问题，特别是年轻的同志，如果谁愿意研究这个问题就太好了。
[④] 2002年1月，Paul J. Crutzen和Eugene F. Stoermer在Nature杂志上发表“人类的地质学”（Geology of mankind）一文，正式提出了人类世的概念。
