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自然环境是人类社会赖以存在和发展的基础，生活条件恶劣、资源条件贫乏的地区由于发展条件有限，容易引发贫困或引致再次贫困。自然资源涵盖的种类十分广泛，主要包括水资源、森林资源、气候资源、土地资源、生物资源等。这些自然资源通常具有很大的开发价值，是支撑经济发展的基础，与人类社会的发展密切相关。世界上大多数贫困地区总体上表现出自然资源相对匮乏的特征，且自然资源的总量和质量也呈现逐年下降的趋势，制约着贫困地区经济和社会的发展。
1. 水资源短缺
在过去的一千多年里，全球生态系统中水资源总量的变化不太明显，而人口总量却增加了60亿人。全球范围内的水资源是有限的，仅有3%是淡水资源，且大部分蕴藏在蓄水层或冰山中，仅有1%可供人类直接饮用。随着社会经济的发展及人口的急剧增加，世界各国对水资源的需求量不断扩大，人均淡水占有量逐年下降。截至2014年，世界人均可再生内陆淡水资源为5922.4立方米，比2002年（人均6998.7立方米）减少1076.3立方米，仅占1982年的65.8%。世界上87%的家庭能获取干净的生活饮用水，但仍然有数十亿人口缺乏安全饮用水，部分人口甚至无法获得最低的水资源供应量。在无法获取安全饮用水的人口中，1/3的人生活在每天2美元的贫困线以下，大约3.85亿人生活在每天1美元的贫困线以下。水资源对一国乃至全世界的社会和经济发展都是至关重要的。但是，世界上可用水资源的分布十分不均衡，尤其在一些干旱、半干旱地区，水资源短缺的问题由来已久。与此同时，干旱和气温升高加剧了水资源枯竭的速度，并导致了一系列的突发性灾难。
水资源短缺已经成为世界性的问题，并且是极其严重和紧迫的问题，造成数以亿计的贫困人口没有安全饮用水的获取渠道。大范围的水资源短缺及相关卫生设施供给的不足，给人类的健康造成了不利影响。每年大约有200万儿童因饮用不安全的水而产生疾病甚至死亡。另外，水资源短缺使得人们在获取水资源上耗费了更多的时间和精力。在贫困地区，由于用水困难，很多妇女和儿童每天负责家庭取水，这也成为就业和教育中性别歧视的成因之一。
在世界范围内，相比于工业与服务业用水，农业是最大的用水户，由此受水资源短缺的影响最显著。世界银行相关数据显示，2014年，年度农业用水占淡水总抽取量的69.86%，这一比例在南亚地区高达91.15%，在中东和北非地区为85.21%，在撒哈拉以南非洲地区为80.74%，在拉美、东亚和太平洋地区为71.42%，而在欧洲与中亚地区为47.50%（最低）。这就意味着，如果一个国家是农业大国，农业发展在整个经济发展中的地位越高，那么水资源危机对其影响将越严峻，从而成为制约该国未来长远发展的绊脚石。以我国为例，在农业、工业、生活和人工生态环境补水等用水中，农业用水是长期以来用水量占比最高的。与此同时，我国不同地区水资源分布极度不均衡，干旱地区的水资源短缺问题十分严重。中华人民共和国水利部的数据显示，2016 年全国水资源一级区农业用水量占水资源总量的62.38%。其中，仅在水资源充沛的长江区域和东南诸河区域，农业用水占比在一半以下；而在其他水资源区域，农业用水占比均在50%以上，其中以西北诸河区域最高，为91.54%，松花江次之，为83.08%。水资源短缺致使水的供需矛盾更加突出。
我国养育了世界约1/4的人口，却只拥有全球淡水总量的6%，人均可再生水资源仅占全球平均水平的1/4，总体上表现为水资源严重短缺。我国农村贫困人口众多，和城市人口相比，多数贫困地区缺水十分严重，水资源成了维持基本生存的一大障碍。无论是生活用水还是农业灌溉用水都难以得到保障，靠天吃饭成了普遍现象。我国重点缺水地区主要分布在天山北麓与河西走廊、山东半岛、四川盆地、浙东和闽南、辽河中下游和辽东半岛、黄淮海平原、山西能源基地。我国水资源的空间格局是南多北少，南水北调、引黄入晋等大型调水工程并没有完全解决我国水资源供需不均衡的尖锐矛盾。从全国区域来看，贫困县在资源型缺水区域的占比较大。其中，西北地区的甘肃、青海、宁夏、新疆，华北地区的内蒙古和东北地区的吉林用水短缺较为严重。同时，这些地区也是我国农村贫困人口的主要聚集地。例如，我国大部分贫困人口生活在西北地区，而那里水资源相对于全国其他省份是十分匮乏的，有限的用水资源往往不能满足各方面的需要，家庭生活和农业发展都受到很大的限制。
在大多数贫困地区，农业生产是人们维持生计的手段，而水资源短缺问题给农村贫困地区人口的生存带来了极大的挑战。水资源短缺不仅影响到农村贫困人口可能获得的安全饮用水，也会对农业生产产生很大的影响；加之水质量不高，供水安全难以得到保障，村民和牲畜常患疟疾等疾病。农作物的灌溉不及时，水污染情况日益严重，使得农产品产量和质量得不到保障，靠天吃饭更加重了农民收入的不确定性风险。此外，水资源质量恶化、旱涝灾害等制约着贫困地区的经济发展。而过度开采地下水、水体污染等人为因素也使得水资源危机越发严峻。
2. 气候资源恶劣
在大多数贫困地区，劳动力主要进行农作物的种植或家禽家畜的养殖，并依靠转卖生产物获得经济收入。农作物种植的好坏以及牲畜的养殖状况是农民收入高低的直接决定因素。但是，农作物的生长离不开适宜的气候环境，自然气候状况直接决定农作物的生长状况。同时，畜牧业的发展也离不开适宜的气候条件。涉及农业生产的气候资源主要包括生长季的阳光总辐射、光合有效辐射、日照时数、各种农作物界限温度始终日期和积温及其持续日数、无霜期、生长季降水量、土壤湿度、空气湿度、风、二氧化碳浓度等，其中尤以光照、温度、降水三者最为重要。
世界上农业发达国家多处于温度适宜、湿度适中、日照充足的区域，如澳大利亚、法国、新西兰等。由于我国疆域广阔，部分地区的地理位置并不适宜种植农作物和发展畜牧业。我国主要的气候恶劣地区包括青藏高原、新疆、内蒙古西部的温带沙漠、大兴安岭北段和两侧附近及陕甘宁。这些地区不仅气候恶劣，而且贫困人口分布密集。这些气候恶劣地区大多处于我国西北部，地理位置并不优越，气候状况也不是很好。以青藏高原地区为代表，高寒气候对人类的生存具有挑战性，小麦、水稻等农作物几乎无法生长，种植的大多是青稞、高粱一类耐寒的农作物，种类十分单一。实际上，在青藏高原地区，大多数农民以畜牧业生产为主，经济来源十分有限。除此以外，新疆、内蒙古西部、大兴安岭和陕甘宁等地区整体气候状况也比较差，具有干旱少雨、温差大等典型特征，部分地区多沙尘天气。这些都是阻碍农业发展的气候因素，限制贫困地区的经济发展。
光照是影响农作物生长的主要因素之一。而光照强度受纬度、大气透明度、海拔等的影响。一般情况下，光照条件好的地区，农作物光合作用强，农作物产量普遍较高。但是，光照并不是唯一的影响因素，光照强并不代表着热量充足，青藏高原地区就是一个典型的例子。青藏高原是太阳辐射的高值中心，年辐射量为1855—2333千瓦时/每平方米，标准光照下年均日照时间为5.08—6.30个小时。但是，因为地势较高、空气稀薄、低温缺氧、热量不足、降水量很少，农作物生长得并不好。除了光照，降水和温度也对农作物的生长有显著影响。我国各地区的年降水状况差异较大。其中，新疆、内蒙古高原西部、青藏高原西北等地区气候干旱，年均降水量小于200毫米，其中托克逊县年降水量最少，仅为5.9毫米。黄土高原和青藏高原大部分地区年降水量为200—400毫米。这些地区年降水量小于蒸发量，气候总体表现为干旱或半干旱，不适宜农作物和植被的生长，部分地区为草原甚至是荒漠。我国南北地区气温差异很大，等温线大致沿秦岭—淮河一线分布，冬季最冷的地方为黑龙江的漠河镇。夏季，除青藏高原等地区外，大多数地方普遍高温；冬季寒冷干燥，寒潮带来严寒、大风、霜冻等恶劣天气，对农作物等生长不利。这些地区只能种植一年一熟的作物或者以生长期较短的早熟作物为主，如大麦、马铃薯、青稞、高粱等。这就是我国大多数气候状况恶劣地区的经济发展很缓慢甚至无法发展的原因。恶劣的气候使得贫困地区的农业发展非常受限，造成农作物产量低、质量不高及种类单一化。单一贫乏的农业经济使贫困人口的收入有限，人均收入远低于全国平均水平，抗风险能力极弱。因此，那些气候条件恶劣的地区往往成为贫困人口的主要分布区域。
3. 森林与土地资源退化
森林资源的退化是多方面的，主要表现为幼林增加、成林缩减、天然林遭破坏等，而森林资源的退化会导致森林生态系统结构的劣化和生态功能的弱化。世界上很多贫困山区的经济发展和生态保护存在矛盾与冲突。资源贫瘠造成生产率低下，人们对森林的生态功能认识不足，摆脱不了对森林资源的过度依赖，为了生存而乱砍滥伐树木的现象时有发生。生产率低下又刺激贫困地区人口的高速增长，为了换取更多的生活物资，他们经常超限额采伐森林，扩大耕地面积，使得天然林面积大幅退化，难以自动恢复。除此之外，树木在农业中还有广泛的用途，例如作为食物、燃料、肥料、防风墙、包装、篱笆等。在大多农村贫困地区，还保持着使用薪柴木炭来获取能量、生火取暖的习惯。有些贫困地区的农民买不起肥料，便凭借森林土地和农业土地以一定的比例混合供给农作物养料，甚至还有农民直接用一些可食用的森林资源作为喂养家畜的主要食料，这都是森林资源遭到破坏的因素。对天然林和森林植被的乱砍滥伐，使得地表裸露，致使土地资源退化、水土流失和荒漠化。例如在非洲之角，那些长期生活在难民营中的难民对森林植被的破坏相当严重，为了维持生计，当地的珍稀野生动植物成为难民的盘中餐，植被更是破坏殆尽，加剧了土地的荒漠化。
事实上，世界上整体森林资源在退化，带来了更加深重的问题。全球大约有28亿公顷的密闭林，占地球表面的21%；还有大约13亿公顷的稀疏林，加上天然灌木林、退化的森林、林地和休耕地上重新长出来的林木，则森林资源总面积至少为52亿公顷，占总土地面积的40%。然而，为了开发资源、发展农业生产等，人类不断扩大对森林的砍伐，造成世界森林资源锐减。根据联合国粮食与农业组织（以下简称“联合国粮农组织”）及环境规划署的估计，全球每年约有1110万公顷的森林被人为破坏。森林大面积的毁损和退化，改变了原本的生态循环，水土流失、土地沙漠化、土地石漠化、土壤侵蚀等现象日益严重。全球每年因沙漠化损失600多万公顷土地，其中包括320万公顷草地。目前，全球沙漠化面积已经达到40亿公顷，100多个国家（地区）受到影响。全球有30%—80%的灌溉土地受到不同程度的盐碱化和水涝灾害的威胁，土地侵蚀和土壤退化现象也不断加剧，受侵蚀而流失的土壤每年高达240亿吨。
我国土地资源退化明显，水土流失、荒漠化和石漠化等现象十分严重。根据水利部发布的《第一次全国水利普查水土保持情况公报》，截至2011年12月31日，全国（未含港澳台地区）水土流失面积共294.91万平方公里，占普查范围总面积的31.1%。其中，轻度侵蚀面积为138.36 万平方公里，占水土流失总面积的46.92%；中度侵蚀面积为56.89万平方公里，占水土流失总面积的19.29%；强烈侵蚀面积为38.68万平方公里，占水土流失总面积的13.12%；极强烈侵蚀面积为29.67万平方公里，占水土流失总面积的10.06%；剧烈侵蚀面积为31.31万平方公里，占水土流失总面积的10.61%。以我国黄土高原地区为代表，秦岭—伏牛山以北、黄河河套平原、宁夏南部、青海东部等地区水土流失最为严重。另外，自然资源部的数据显示，我国土地荒漠化和石漠化情况愈发严重。截至2016年，土地荒漠化总面积达2349657平方千米，占国土总面积的24.49%，土地石漠化总面积达70020.63平方千米。
森林资源和土地资源退化对农业生产，尤其是贫困地区的农业生产十分不利。在世界上大多数贫困地区，农业生产是农民的主要经济来源，农作物的收成直接决定其一年的物质消费水平。但是，人们对土地的不合理利用破坏了地面植被和地形的稳定，造成严重的水土流失。尤其是在干旱和半干旱地区，这种问题更为严重。水土流失等破坏了地面的完整性，降低了土壤肥力，造成了土地硬石化、沙化，加剧了干旱等自然灾害的发生，这些都严重影响了农业生产。每年水土流失造成的经济损失中与农业相关的占九成左右。在水土流失地区，土地农作物产出率很低，农业生产结构较为简单，贫困地区农民资本积累不足以支撑其扩大再生产，也不考虑林地、草地等是否适宜耕种，不断地拓展耕地面积，随之而来的就是更具破坏性的水土流失，由此陷入恶性循环。这些问题导致贫困地区农民的生活更加贫困，生产条件恶化，阻碍经济、社会的可持续发展。即使实施退耕还林政策，提高森林覆盖率，但种植的大多为经济林，生态功能相比于天然林要差很多，且幼林在涵养水源、调节气候及保护水土生态功能等方面作用有限。