生态经济学的能量学说:都市经济的?值核算与模拟
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第三章 值理论:一套全新的价值体系

第一节 值和稀缺性

值是形成某种产品或服务直接和间接投入的宇宙总量Chen(2005、2006)。基于Szargut的热辐射定义,Chen(2005)对地球热力学系统的平衡进行了详细核算。地球热力系统受宇宙流的驱动,宇宙产生于太阳温度与宇宙背景温度的差异,全球宇宙消耗可以通过宇宙背景微波辐射温度与地球系统不可逆过程引起的全球熵产生的乘积求得。Chen(2005)通过对地球热力系统的研究构建了值理论体系,确证了宇宙为推动地球上一切生命和非生命运动(如大气运动、水文循环、生物能量和物质代谢等)的根本资源,并基于地球消耗的系统核算揭示了宇宙的稀缺性。

图3-1描述了与地球热力系统相关的宇宙核算。由图3-1可知,地球所获得太阳能总量为173300Tw,地球宇宙总消耗为1700Tw,不及太阳能总量的1%,而这1%中又有约97.5%以大气辐射和地球表面辐射的形式消耗,只有2.5%(约45Tw,仅为进入地球系统的太阳能的0.025%)进入了物质地球以驱动地表的运动。45Tw即(1.38E+21)Jc/yr,也就是每年地球所能利用的宇宙总量为(1.38E+21)Jc。

图3-1 与地球热力系统相关的宇宙核算

资料来源:Chen(2005)。

图3-2详细描述了地表的基本流和消耗途径。以地表参考环境为计算基准,作用于地球表面的45Tw宇宙对应于4100Tw的地面。这些地面中260Tw在热传递中以扩散的形式被消耗,1451Tw用于维系风、波浪、洋流的动量传递,还有2380Tw用于与水循环相关的物质传递,其中与人类活动相关的的量级非常小。

人类社会的主要源来自植物利用光合作用所捕获的0.4Tw宇宙(对应于37Tw地面)和地矿化石燃料积累的以及地热。通过计算,2.9Tw的植物有机体所包含的化学中有1Tw为人类所消耗,也就是说有大于30%的初级生产所积累的被人类所消耗。Vitousek等(1986)用净初级生产力(NPP)来衡量人类活动强度时也得出类似结果。根据他们的研究,全球(包括陆地和水域的)25%的NPP已经被人类所占有,若单就陆地的NPP来讲,比例已达到了40%。Chen和Vitousek等的研究结果均表明了一个严峻的事实:假设人类活动的规模再增加一至两倍,地球上的初级生产将勉强满足人类的需求,而其他非人工饲养的生物可能丧失生存的资源和空间。如果缺乏这些生物所提供的每一环节的生态服务,恐怕人类的规模还等不及翻一番就会面临毁灭性的危机。虽然技术崇拜者坚信我们有能力提高地表的初级生产能力,但经济发展的实际趋势已经证明事实并非如此乐观(Daly and Townsend, 1996)。

图3-2 地表流核算

资料来源:Chen(2005)。

同时根据Chen的研究,人类活动引起的损已经可以与一些自然活动(如生物圈的光合作用、地质的地热作用等)的损相提并论了,甚至在人类活动干扰强度很大的区域,人类活动的损已经超出自然过程的损。人类赖以生存的真正财富已经非常稀缺,如果按照目前的开发强度和消耗势头发展下去,人类最终可能连透支的机会都不会再有了。