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1 引言 越来越多的证据表明，自人类诞生以来，人类活动就以各种方式影响着地球。尤其是工业革命后，人类工业化的现代文明进程已经给地球带来了前所未有的、不可磨灭的影响。自1998年以来世界自然基金会（WWF）每2年发布一期《地球生命力报告》（Living Planet Report），突出强调人类长期以来给地球带来的累积压力，以及由此导致的人类所赖以生存的森林、河流和海洋生态系统的健康程度的下降。人类驱动的这些变化正在引起科学家对未来地球环境甚至是维持人类文明的担忧。 2 “人类世”概念提出 在上述背景下，“人类世”（Anthropocene）这一新名词应运而生。2000年，大气化学家、诺贝尔奖得主P. J. Crutzen与生态学家E. F. Stoermer在《国际地圈生物圈计划简报》（IGBP Newsletter）上撰文，认为自1784年瓦特发明蒸汽机以来，人类的作用越来越成为一个重要的地质营力；提出全新世已经结束，当今的地球已进入一个人类主导的新的地球地质时代——人类世（Crutzen and Stoermer, 2000）。2002年，Crutzen（2002a）在《自然》杂志上继续发表他的“人类世”观点后，这个概念迅速被许多领域的研究者采纳，开始成为科学媒体中的常见词。 人类世概念提出和推广后，得到众多学者的支持，其中以环境研究领域的学者居多。2008年2月，来自伦敦地质学会地层委员会的Zalasiewicz等21 位成员联名在GSA Today上发表论文认为，人类活动——特别是工业革命以来的人类经济活动对气候和环境造成了全球尺度的影响。2009年，国际地层委员会（ICS）专门设立了以Zalasiewicz为主席的、由来自英国、美国、澳大利亚、德国等多国地学相关领域科学家组成的“人类世工作组”（The Anthropocene Working Group），以考察人类活动引起的变化是否满足正式开创一个新的地质时代的标准。 3 人类世作为地质时代合理性的讨论 “人类世”同以前的地质年代相比有一个重要的不同点。过去所有的地质年代都已经结束，我们知晓它们的整个历史，而“人类世”正在持续，关于Zalasiewicz指出的未来的地质学家们将会看到我们这个时代留下来的化石的观点，美国长滩的加利福尼亚州州立大学地质学教授、国际地层委员会（ICS）主席Stanley Finney认为，仅仅根据预测来定义一个地质时代是错误的。德国地层委员会（DSK）的Manfred Menning则表示，将人类世引入地质年代表会带来更多的问题而不是好处，因为这会迫使地质学家们重新审视他们定义地质时代的标准（Christian and Axel, 2011）。 分别对比12个纪、38个世和100个期的延续时间来看（蒋青等，2009）：各纪的延续时间长短不一，未见明显规律性。若以工业革命为起点设立人类世，则全新世仅持续了约0. 0115Ma，与此前时间最短的更新世相差200倍, 达到2个数量级；与最长的早白垩世更是相差4 000倍，显得不甚协调。 在赞同成立人类世的学者中，对于人类世的下限提出了不同的见解。建议主要有以下4种: （1）原全新世下限。我国学者刘东生建议直接用人类世取代全新世，强调从全新世开始，人类的作用就已发生，人类作为地质营力对地球产生的全面影响，不仅仅是近200多年来的影响。因此，人类世的下限就应等同于原全新世的下限（刘东生，2004）。陈之荣对此表示赞同，他认为，采用“人类世”来称谓全新世，既丰富了全新世的内容，又避免了Crutzen等在划分地质时代标准上的困境，是可取的（陈之荣，2006）。 （2）全新世早期，即把下限推到数千年前。Ruddiman提出在前工业时期，大气CO2浓度已从260ppm缓慢增至280ppm，一方面由于当时所处的间冰期较之前的2个间冰期更长，另一方面则是由于人类的农业活动造成，也就是说在前工业时代人类的农业活动所造成的大气改变就已经很可观了，所以将人类世的下限定为全新世早期（Ruddiman, 2003）。 （3）工业革命开始。人类世的提出者Crutzen和Stoermer认为，自瓦特发明蒸汽机以来，人的作用越来越成为一个重要的地质营力。他们提议将西方国家工业革命的开始，即18 世纪下半叶，作为全新世和人类世的界线，因为根据冰芯记录，自那时起大气中数种温室气体浓度激增，并且人类对地球产生了清晰可辨的、全球性的影响。Steffen更是将人类世分为3个阶段：第一阶段为工业化时期（1800～1945年）、第二阶段为大加速时期（1945～2015年）和第三阶段地球系统营运者时期（2015～ ）（Steffen et al.，2007）。 （4）1950年。来自Wolfe等有关北极区域和高山带的湖泊沉积物的最新研究表明，人类世的下限应为1950年，该依据是与19世纪相比，由于化石燃料燃烧造成大气中CO2含量增加，在湖泊沉积物中有明显的地层标志，这个可以作为人类世的金钉子（Wolfe et al., 2013）。该划分与Steffen等的大加速期对应，在20世纪后半叶的50年间人口翻了一番，但全球经济增长了15倍多。汽油消耗自1960年以来增长了3.5倍, 机动车数大量增加。世界生活在城镇地区的人口比例从30% 增至50 % , 并且仍在强劲增长。随着电子通讯的爆炸式发展、国际旅行及经济的全球化，文化的相互连接在快速增长。过去50年间，人类对世界生态系统的改变比自己历史上以往任何可比的阶段都更加快速、更加广泛。Meybeck、Syvitski等也持该划分意见。 “人类世”的称呼尚未被广泛认同的一个重要原因在于迄今还没有找到一个确定它的边界或标志物——地质学界公认的“金钉子”（GSSP），即由国际地质科学联合会（IUGS）和国际地层委员会（ICS）以正式公布的形式所指定的年代地层单位界线的典型或标准。它是为定义和区别全球不同年代（时代）所形成的地层的全球唯一标准或样板，并在一个特定的地点和特定的岩层序列中标出，作为确定和识别全球2个时代地层之间的界线的唯一标志到目前为止，人们还没有找到“人类世”相对应的“金钉子”或者可以用作地层界线的标志。 目前人类世的候选金钉子主要有物种灭绝、核试验、海洋酸化、城市化、农业生产、物种入侵、工业化、畜牧化、合成化学等9个。 4 人类世研究最新进展 2016年1月8日，Science发表由英国、美国、法国等13国科学家联合研究成果《人类世在功能与地层方面有别于全新世》（The Anthropocene is functionally and stratigraphically distinct from the Holocene），指出众多证据表明，人类对地球的影响已经形成了人类自身独特的地质时代——人类世，文章确定了核武器、化石燃料、新材料、地层改变、肥料、全球变暖和生物灭绝等人类世开始的7个主要标志。 2016年8月，在南非开普敦召开的第35届国际地质大会上，人类世工作组公布了关于人类世的12条主要初步研究结果和建议，指出地球已于1950年进入了人类世。 2019年5月21日，Nature载文指出，人类世工作组支持确立人类世，并且投票赞成以20世纪中期为人类世的起点，当时人类人口快速膨胀，加速了工业生产的步伐，增加了农业化学品的使用，也增加了其他人类活动。与此同时，首颗原子弹爆炸产生的放射性碎片在全球范围内扩散，进入沉积物和冰川冰中，成为地质记录的一部分。未来两年，该工作组将确定“金钉子”。 5 人类世研究未来展望 人类世工作组提出正式提议后，必须经过第四纪地层专门委员会（SQS）和国际地层委员会（ICS）审查，最终将由国际地质科学联合会（IUGS）的执行委员会做出最后的审批。虽然人类世是否能够获得正式承认还是未知数，但是这种提法已经在科学界产生了重大的影响。 过去10年，人类世已经成为人类与环境关系研究以及把地球系统作为整体研究的有效范式。然而，对于在人类世和大加速时期，潜在的社会体系和区域社会经济表现的关注还较少。未来我们应更加注重人类与环境复杂性的建模与评估框架对研究和政策的影响，理解对于地球当前和未来而言人类世的含义，需制定未来数十年政策与管理的新目标和新指标、发展新的概念框架和建模工具等。 “人类世”议题的真正价值不在于它能改正地质学教科书。人类世的提出，是鉴于当前地球环境的持续恶化，并承认人类活动对地球环境变化的巨大影响力。但这并不仅仅是划分一个新的地质时期而已。人类世不应是一个人类受制于自然环境变化的时期，更不应是一个人类破坏自然环境的时期，而应当是一个人与自然和谐发展的时期。人类世中，人类对地球的作用已经远远超过历史的作用，不断的改变着地球系统，并且创造了一个新的地质历史。地球系统科学作为一门超级学科，包括了社会以及自然的方方面面，并且将它们连接在一起，成为了全球环境变化研究的新方法，它将各个分散的系统联合起来并使我们更好地理解地球生命支撑系统这一个整体，其将为人类世研究提供新的契机。
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